文档介绍：第卷第期红外技术】. .
年月.
结光伏探测器的工作体制
康蓉,朱佩玲,袁绶章,张鹏,环健
昆明物理研究所,云南昆明
摘要:在结光伏探测器的曲线上选取与电压、电流轴的交点作为工作点,分析讨论输出短路
或开路时的信号和噪声,继而得到探测率,进行比较得出最佳工作体制。
关键字:.结;, 工作体制
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:...
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引言●
结光伏探测器是现代红外焦平面列阵探测
器】的基础,充分理解它的工作原理及特性,对于焦
平面的制备、使用是十分必要的。本文讨论比较了

,即所谓工作体
一—/
无光.
制,找到了最佳性能工作状态。——
.
有光
.结的工作体制分类
图—结特性曲线
结光伏探测器的,特性如图所示。由于处. /
在背景光照,它通常不经过点,如果有信号输入, 里
曲线还要移动。曲线与电流、电压坐标分别相交于一一—
和点。通常称为短路工作点,为开路工作点。式中: 为通过结的电流; 为背景光电流,又称短
事实上如果工作点选在点,仍可有开路和短路两种路光电流即点电流;/为反向饱和电流;为电子
工作状态。在探测器两端加一高内阻电源抵消开路电电量; 为电压;为常数; 为温度。
压使工作在零偏压,而外部又相当于开路,虽然工作结阻抗定义为:
在点,却是开路运用。在点是无法实现短路工作
的。总之,探测器常用的有两个工作点,三种工作状尺㈤
态,形成不同工作体制。
在零偏压即时,称为零偏结阻抗,满足:

下面将分别分析讨论以上工作体制】的优劣和
适用情况,讨论中假定器件受噪声限制。。
结光伏器件的电流方程为: ,噪声电流
收稿日期:—.
作者简介:康蓉., 女,工程师,长期从事红外探测器测试方面的工作。
第卷第期. .
年月康蓉等:结光伏探测器的工作体制.
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‘
式中:△厂为噪声等效带宽。
根据式可知流过结的电流由部分组成:漂移此时的探测率可表示为:
电流/,扩散电流如,背景光电流和信

’

将漂移电流表达式可写为:

当时,式可改写为:
由于各部份电流噪声功率是独立的,总噪声功率
表达式中的电流应是它们的和,所以总噪声电流的平

方为:
,,△厂
有了噪声表达式就可以详细讨论探测器的性能了。. 点工作,输出开路状态
. 点工作,输出短路状态该状态下,回路满足电流,为。
此时外电路短路,此时有,,一。结阻抗为:
利用式得噪声电流为:

△厂
。
于是可计算此时的探测率: 小信号时信号电压为:

笔’』。/
式中: 为—结光敏面积。噪声电压为:
若背景很小,则,那么式可改写为: √了≈
当时,式可改写为:
当探测器处于背景限时,即/,式可写为: 南
摆此时背景限探测率要比点工作时大倍。
这就是熟知的探测率表达式。
实际结的工作体制
实现点短路工作状态是比较困难的,因为实际
的输出