谁有光电子题目

17.半导体光电发射的三步物理过程，并比较金属和半导体光电发射的差别？

答：

（1）半导体中电子吸收光子的能量而被激发到高能带上：

（2）这些被激发的电子在向表面运动的过程中受到散射而损失一部分能量：

（3）到达表面的电子克服表面的电子亲和势而逸出；

金属在可见光范围内对入射光有高的反射，吸收率少，而半导体有较高的吸收系数，因此对于吸收光子而言，半导体更有效。金属因其自由电子浓度大，光子受到很强的电子散射，在运动很短的距离内就达到热平衡，这样只有近表面的光电子才能逸出表面，对于半导体，它的自由电子很少，光电子受到电子散射可以忽略不计，而造成光电子能量损失的主要原因是晶格散射，光电子与价键电子碰撞产生二次电子空穴对。

21.光电倍增管电阻电容简明连接图，说明电阻链的电阻值如何选取，最后电容的作用？

答：电位信号增大时，管内阻减小，使分压电阻链上的极间电压减少，造成放大倍数下降和光电特性变坏，为了减小内阻变化对电阻链的分流，要求分压电阻适当小。Iin+Id=Iout+Ie 因为Iin远小于Iout,Id远大于Iout 所以Id约等于Ie=Ir Ir远大于20Iamax，所以R小于等于Uak/(20Iamax*n)Ir不能取太大，否则分压电阻链功耗增大。

在光脉冲入射时，最后几级打拿极的瞬间电流很大，使最后几级分压电阻上的压降明显突变，导致阳极电流过早饱和，使光电倍增管灵敏度下降，为此常在最后三级电阻上并联电路电容，使电阻链上分压基本保持不变。

23.说明近贴型光电系统所加电压与极间距离与像质的影响？

答：图（略）

当电子到达阳极时，落点的径向高度位 公式略

由此可知，单能电子束最大弥散圆斑半径位 公式略 由此可知所加电压越大，半径越小，成像质量越高；电极极间距离L越小，成像质量越高。所以，为了得到较好的像质，应减小电极间距L，提高电压。

27.光学传递函数：输出函数的傅里叶变换与输入函数的傅里叶变换之比；

调制传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的模M(f)

相位传递函数：线性扩展函数的傅里叶变换的幅角P(f)；

对比传递函数：像函数的对比度与物函数的对比度之比。

28.正弦物函数输入像管，说明其输出成像特征。

答：（1）像的光强度仍为正玄分布，并且二者平均亮度相同，空间频率相同

（2）经光学系统后，像的振幅为M(f)Im，调制度低于M(f)倍

（3）像的交变部分附加一个初相角P(f)。

30.说明二代像增强器的结构类型和各自的特点。

（1）.近贴式MCP像增强器

优点：体积小，重量轻 轴上及轴外像质均匀图像无畸变，放大率为1

缺点：电子到达MCP的能量小，其增益受限 其MTF不及一代像管 寿命由于MCP的管壁放气而受影响 光反馈严重

（2）.静电聚焦式MCP像增强器

特点：与近贴式像管比较，有如下改进：入射面的电子能量增大使整个管的增益增大 倒像管，其MTF优于近贴管

31.二代管与三代管的比较

（1）.二代管的特点

优点：体积小，重量轻，耗能少，供电方便 增益高且连续可调由于电流饱和特性可防强光可消除光晕

缺点：噪声大

（2）.三代管特点

优点：体积小，重量轻 增益高防强光 可消除光晕噪声低图像分辨率高

缺点：造价高 结构复杂 稳定性差

32.与三代管相比，四代微光像增强器特点

答：四代微光像增强器采用体电导MCP，其导电是由整个体材料组成，不需要烧氢处理，离子反馈大大减小，同时，采用自动脉冲门控电源，提高像增强器的信噪比，在目标探测距离和分辨率方面有很大提高，还减少光晕对像的影响，有助于改善其在强光下的视觉性能，其结构与第三代微光像增强器一样。

33.为什么摄像管要进行光电积累，光电积累时间是多少？

答：因为在电视的研究发展中遇到的主要问题是图像的传递、灵敏度的提高以及像质的改善。而这些问题都与电视系统的核心部件——摄像管密切相关，若没有信号的积累过程，光能的利用率太低，所以灵敏度低光电积累时间（N-1）T/N约40ms ，其中T位帧周期，N为像素数。

34.说明电视系统光电转换、电光转换的特性。

答：摄像管的光电转换特性指输出信号与产生该信号的光敏面上的辐射照度的函数关系，is=kEr,其中r值只有一定范围内才是常数，而在E很大时，由于is趋于饱和而使r值下降，曲线的弯曲点是信号趋于饱和的标志。

L=kEr1r2r3=kEr,当r>1时，即L与E成超线性关系，此时亮单位更亮，暗单位更暗，致使整个图像对比增大，并且越是亮的区域，对比增大的越多，暗的区域对比相对缩小。当r<1时，L与E成超线性关系，暗区比亮区更大的亮度对比。

图略

35.说明PoB靶视像管的结构和工作原理。

答：视像管的结构由光学系统、靶、电子q、聚焦。扫描系统等组成。

某个像素在光存储器件，靶右边电位位Vi=IiRi(1-e-t/RiCi)。像元的充电时间近似于帧周期Tf=40ms，因此电子束对它扫描之前，Ci右边电位最大Vim=IiRi(1-e-Tf/RiCi)。当电子束扫描像元时，接通时间为0.0625us，电流通过电阻Rb，电容Ci，负载Rl，靶电源Ut和地构成通路，电容器Ci放电，电容右侧电位被放至Vb接近于0，Ci电容器右边电位变化为Vb=Vim(1-e-t/(Rl+Rb)Ci),Rb为某电阻，通常为10M，而Rl远小于1M，所以Vb=Vim(1-e-t/RbCi),电荷变化量q=Ci(Vim-Vb)经电容C耦合出电流变化，信号从C耦合出来。

41.画出浮置扩散层输出结构图，并说明工作原理。

答：图略

浮置扩散层的输出信号直接送给片子上的MOSFETT2的栅极。当Φ3由高电平转为低电平时，Φ3电荷转移到扩散层，节点D电位变化与信号电荷的关系ΔUd=Qs/Cfd.Cfd为浮置扩散点上的总电容，ΔUd经T2放大后的电压增益为Gv=gmRl/(1+gmRl),其输出电压为ΔVout=ΔUd*Gv.当Φreset为正脉冲时T1管导通。Vgg电压直接加到D点上，使扩散层处于强反偏状态。当一个电荷输出完毕，下一个电荷还没输入之前，把前一个点荷包抽走，以便接受新信号。

42说明帧/场转移面阵CCD工作原理。

答：（1）光积分，在光敏区将光信号转化为电信号，光生电荷被收集在光敏区电极下的势阱中。

（2）帧转移，在相当于场消隐时间内将光敏区信号转移入暂存区。

（3）行转移，在相当于行消隐时间内将暂存区的电信号安一行一行的转移到水平读出寄存器

（4）位转移，进入读出寄存器的信号电荷，在水平时钟驱动下，将行内电荷一个个读出，得到视频信号。

44.说明行间转移结构CCD的工作原理

答：（1）在光敏区进行信号积累，将光信号转化为电信号

（2）完成一帧积累后，将积累的电信号转移给垂直移位寄存器

（3）在帧扫描时，垂直移位寄存器中的电荷，从上到下，按每排依次进入水平寄存器读出。

（4）位转移得到视频信号。

半导体光电子器件的原理是激励方式，利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。

利用半导体光-电子(或电-光子)转换效应制成的各种功能器件。它不同于半导体光器件(如光波导开关、光调制器、光偏转器等)。

光器件的设计原理是依据外场对导波光传播方式的改变，它也有别于早期人们袭用的光电器件。后者只是着眼于光能量的接收和转换(如光敏电阻、光电池等)。

早期的光电器件只限于被动式的应用，60年代作为相干光载波源的半导体激光器的问世，则使它进入主动式应用阶段，光电子器件组合应用的功能在某些方面(如光通信、光信息处理等)正在扩展电子学难以执行的功能。

半导体(Semiconductor)是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质，其电导率容易受控制，可作为信息处理的元件材料。

从科技或是经济发展的角度来看，半导体非常重要。很多电子产品，如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高 *** 控保真度，以及与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性，成为量子计算研究的核心方向之一。

---