南理工光电子器件习题集

《光电子器件》（第 2 版）习题集汪 贵 华编南 京 理 工 大 学2014 年 3 月1．什么是光谱响应特性曲线？什么是光谱匹配系数？其有何意义？2．什么是器件的最小可探测辐射功率和比探测率？它有何意义？3．一正方形半导体样品，边长 1mm，厚度为 0.1mm，用能量为 3eV，光强为 0.96mW/cm2 的光照射在该正方形表面，其量子效率为 1，设光生空穴全部被陷而不能运动，电子寿命τ2nn=10-3s，电子迁移率 μ=100cm /V.S，光照全部被半导体均匀吸收，求:（1）样品中电子空穴对的产生率（/cm3.S）及每秒产生电子空穴对数（/s）；（2）定态时样品中的光电子数及浓度（个/整个样品，个/cm3）；（3）样品光电导率及光电导（11 ）；  cm （4）若样品加 30V 的电压在正方形侧面，求光生电流；（5）光电导的增益。4．填充下列表格：材料SiGeCdSCdSeSb2S3PbSPbSeInSbInAsPbSeTe光谱响应范围峰值比探测率应用优点缺点HgCdTe15．光敏电阻的暗电阻为 600 K，在 200lx 的光照下亮暗电阻之比为 1：100，求该电阻的光电导灵敏度。6．某光电导器件的特征曲线如图 1，用该器件控制一继电器，使用 30V的直流电源，器件在 400lx 的照度下有 10mA 的电流即可使继电器吸合，无光照时释放，试画出控制电路，计算暗电流和所需串联电阻。图 1 光敏电阻随光照度的变化关系7．试述光生伏特效应。要求画出能带图并推导有关公式。8．用波长为 0.83μm，强度为 3mW 的光照射在硅光电池，设其反射系数为 15%，有效量子效率为 0.8，并设这些光生载流子能到达电极。（1）（2）（3）求光生电流；当反向饱和电流为 10-8A 时，求 T=300K 时的开路电压。太阳能光电池效率低的原因是什么？论述提高太阳能光电池的效率的方法。9． 已知 2CR 太阳能光电池的参数为 UOC=0.54，ISC=50mA，要用若干个这样的光电池合起来对 0.5A，6V 的蓄电池充电，应组成怎样的电路，需要多少个这样的电池（充电电源电压应比充电电池电压高 1V 左右）。210． 为什么结型光电器件只有反偏或零偏置电压时才有明显的光电流？11． 某光电二极管的结电容为 5pF，要求带宽为 10MHz，求允许的最大负载电阻是多少？12． 说明 PIN 管的工作原理（包括能带图）。PIN 管的频率特性为什么比普通光电二极管好？13． 说明雪崩型光电二极管结构、工作原理和特性。14． 画出光电三极管的能带图，并说明光电三极管的工作原理和特性。15.简要填写下表：结特所 ...