光电红外传感器的工作原理

    光电红外传感器的工作原理
  　
    利用光子效应所制成的红外传感器，统称红外光电传感器。按照光子效应的工作原理可以将光子效应分为光电发射效应、光电导效应、光生伏特效应和光电磁效 应。光电子发射效应是指在光辐射作用下产生的光电子会逸出被照射材料的表面， 常成为外光电效应，它多发生在金属类材料中。光电导效应、光生伏特效应和光电 磁效应则是普遍在材料的内部产生的，电子并不逸出材料的表面，故这三种形式的 效应常称为内光电效应。红外光电效应及相应的红外传感器见表8一3。   
  　 
    按照光电红外传感器的工作原理，一般可分为内光电和外光电传感器两种，内 光电传感器又分光电导传感器、光生伏特传感器和光磁电传感器等三种。
   
    1.外光电传感器(PF器件)
    　
    当光辐射照在某些材料的表面上时，若人射光的光子能量足够大，就能使材料 的电子逸出表面，向外发射出电子，这种现象叫做外光电效应或光电子发射效应。 真空光敏二极管、充气光敏二极管、光电倍增管等便属于这种类型的传感器，而增 强硅靶摄像管、二次电子电导摄像管等则是由外光电效应制成的摄像器件。外光电 传感器的响应速度比较快，一般只需几个毫微秒，但电子逸出需要较大的光子能 量，只适宜在近红外辐射或可见光范围内使用。
   
    2.光电导传感器(PC器件)
    　
    当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时，半导体材料中有些电子和空穴可 以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态，使半导体的导电率增加，这种 现象叫做光电导现象。
    　
    利用光电导现象制成的传感器称为光电导传感器，如硫化铅(PbS)、硒化铅 (Pbse)、锑化锢(Insb)、蹄锡汞(HgCdTe)等材料都可制造光电导传感器。使 用光电导传感器时，需要制冷和加上一定的偏压，否则会使响应率降低、噪声大、 响应波段窄，以致使红外传感器损坏。