3PN结的单向导电性 当外加电压使N结中P区的电位高于N区的电位，称为 加正向电压，简称正偏：反之称为加反向电压，简称反偏： (1)PW结加正向电压时 ·低电阻 ·大的正向扩散电流 PN结加正向电压时的导电情况 ip/mA -10-0500s10y PN结的伏安特性 (2)PW结加反向电压时 ·高电阻 ·很小的反向漂移电流 PN结加反向电压时的导电情况 在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的， 故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无 关，这个电流称为反向饱和电流
4、PN结的伏安特性 名=c爱- (1.3-17) i为（指无光照）暗电流，i为反向饱和电流，u为偏置电 乐（正向偏置为正，负向偏置为负）。 在零偏置下，P结的 电阻R为： =kT Rd。 PW结的伏安特性 此时i0,PN结开路电压为0 5、光伏效应（参考19图1.3-3：光照时开路电压、短路电流） 入射辐射 N ⊙ 电子 ⊙ ← 空穴 内建电场 图1-11半导体PN结示意图 原理： 当入射光子在P结及其附近产生电子一空穴对时，光生载流子受内 建电场作用，电子漂移到区，空穴漂移到p区。如果在外电路中把 p区和区短接，就产生反向的短路信号电流。假若外电路开路，则 光生的电子和空穴分别在区和P区积累，两端便产生电动势，这称 为光生伏特效应，简称光伏效应
讨论： (1)在零偏置条件下，如果照射光的波长满足 A(um)-E.(eV) 1.24 (1.3-19) 无论光照N区或P区，都会激发出光生电子-空穴对。 例如：结型光伏探测器工作时不加偏置电压的是光电池 (②)如果在光照条件下，加上反向偏压，则入射辐射会 使反向电流增加， 这时观测到的光电信号是光电流 例如：加反偏压工作的光伏探测器是光电二极管。 (3)反偏PN结在光照下从表面上看与光电导工作方式相 同 但光伏效应与光电导效应本质不同之 处：在于需 要一种将正、负载流子在空间上分离的机制一 一内 电场。 1.3.5温差电效应（光热效应） 原理：当由两种不同材料制成的两个结点出现温差时 在该两点间就有电动势产生，通过这两点的闭合回路中 就有电流流过，这个现象称为温差电效应。 ●温差电效应包括塞贝克效应、珀耳帖效应和汤姆逊效应。 ●光照同样会引起节点温度变化：探测光能 1.3.6热释电效应（光热效应，热电材料：电解质，绝缘体） 。原理：某些品体（如硫酸三甘肽一TGS、锟酸锂LNbO, 铌酸锶钡一SB、等)受光照射时温度升高，从而在晶体（对称性 很低的压电晶体，具备自发电偶极矩的特定方向上由于自极 化强度随温度变化而引起表面电荷的变化。 ·热电铁电体（理想的热释电材料）： 热电体被加直流电场，总的电极化矢量增加，电场移除后。 总的电极化矢量热然能保持 ·温度升高（居里温度之下），电极化矢量减小，温度 变化由光照引起 。热电体表面附近自由电荷对极化电荷中和作用很慢，中和之 前，材料表面呈现出相应于温度变化的面电荷分布
由电磁理论可知，在垂直于电极化矢量P的材料 表面上会出现面束缚电荷o。 a,=p. 举例： 如果把热电体放进一个电容器极板间，将电流表 与电容两端相接，就会有电流产生，称之为短路热释 电流。若极板面积为A,则电流为 1=A虫=4典开=A开 ,dT dt “dTd (1.3-21) B是热释电系数。 如果照射光恒定，则T恒定，P恒定，电流为0。 所以热释电探测器是一种交流或瞬时响应器件。 1.4光电转换定律和光电子计数统计 1.4.1光电转换定律 光电转换：把光辐射量转换为光电流量的过程 Pr)盟会 dt (1.4-1) 所有变量为 i0=d-edm 统计平均量 dt dt (1.4-2 P(t)光通量（光功率），光能量，光生电荷，n%和电为光子数和 电子数。正比于P i(t)=DP(t) (1.4-3) D称为探测器的光电转换因子，即 D=品n.4
其中， / (1.4-5) 称为探测器的量子效率，它表示探测器吸收的光子数 速率和激发的电子数速率之比。可得光电转换定律 i0=e印P0 h (1.46) 它说明： (1)光电探测器对入射功率有响应，响应量是光电流。 一个光子探测器可视为一个电流源： 光楼著型 (2)因为光功率正比于光电场的平方 一个非线性器件。 1.4.2光电子计数统计 推导(P226)得到：在体积V上发射出k个电子的概率为 P(k)=(m,)产exp(-m,) k (1.4-24) m=af,I (vdy=af(.drdr (1.4-26) 这个概率称为泊松概率，它在时间上是非平稳的，在空 间上是非均匀的。 说明： 有限非负整数出现的概率 (1)阴极表面发射电子数目的概率是泊松概率分布； (2)光电子计数k的期望值（平均值），即 E(k∑k·Pk)=me∑)1m,427) (3)皿，是一个无量纲参数，因此α的单位是能量的倒数