2016光電探測(cè)技術(shù)-第一章

1、1,光電探測(cè)技術(shù),授課教師：吳雙紅,課程介紹,課程特點(diǎn)：,涉及的知識(shí)面廣 針對(duì)紫外、可見、近紅外、紅外到太赫茲各光譜段的光電探測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)討論，涉及器件物理、工程光學(xué)、半導(dǎo)體材料、電路與系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理等知識(shí)。 內(nèi)容多、涉及的技術(shù)發(fā)展較快,基礎(chǔ)課程的理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)； 學(xué)會(huì)系統(tǒng)工程的分析設(shè)計(jì)； 拓寬知識(shí)面； 對(duì)今后的工作有一定參考價(jià)值。,課程目的：,適合受眾：,攻讀碩士與博士研究生的同學(xué)； 參加工作的同學(xué)。,參考書目：,課程介紹,考核方式:,考核方法：開卷筆試、專題論文； 筆試成績(jī)50，專題論文30， 平時(shí)成績(jī)20；,系統(tǒng)學(xué)習(xí)光電探測(cè)中的敏感材料、敏感機(jī)理、器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、器件的物理原

2、理、應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行全面的學(xué)習(xí)和了解； 掌握器件原理與技術(shù)，國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)，從而為相關(guān)技術(shù)的研究打下理論基礎(chǔ)； 學(xué)習(xí)各種光電探測(cè)元、部件構(gòu)成系統(tǒng)的光學(xué)、電子學(xué)和系統(tǒng)成像原理。 了解光電探測(cè)技術(shù)在軍事上和國(guó)民生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。,教學(xué)目的：,課程介紹,提 綱,2,第二章：紫外與可見探測(cè)技術(shù),第一章：光電探測(cè)技術(shù)概述,第三章：近紅外探測(cè)原理與技術(shù),4,第四章：紅外探測(cè)技術(shù),第五章：太赫茲探測(cè)技術(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ) 光電探測(cè)器特性參數(shù),第二節(jié)：光電探測(cè)器用敏感材料 敏感材料基本光學(xué)性質(zhì) 不同波段敏感材料的特點(diǎn)及選擇,第三節(jié)：常見光電探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)原理 按結(jié)構(gòu)原理分類光電探測(cè)

3、器 不同結(jié)構(gòu)器件的工作原理,第一章：光電探測(cè)技術(shù)概述,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),紫外線（100380nm）、可見光（380760nm）、近紅外線（ 0.7630m）、太赫茲30m 3mm及X射線、射線和微波、無線電波一起構(gòu)成了整個(gè)無限連續(xù)的電磁波譜。,光譜波段劃分,不同光譜的特點(diǎn)與應(yīng)用,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光的三原色,“紅、綠、藍(lán)”? 紅、綠、藍(lán)三種色光無法被分解，故稱“三原色光”,太陽光譜,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),牛頓與歌德光學(xué)之爭(zhēng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),顏色論,光電探測(cè)系統(tǒng)工作原理,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),我們將第IV簇（最外層軌道有四個(gè)電子）（Si、Ge、SiGe）、III

4、-V簇（GaAs、GaN等）、以及II-VI簇（ZnO、CdS等）化合物，且摻雜極少雜質(zhì)的半導(dǎo)體的結(jié)晶，稱之為本征半導(dǎo)體（intrinsic semiconductor ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),（Extrinsic semiconductor）,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),15,(donor ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),（acceptor）,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),能帶：一定能量范圍內(nèi)的許多能級(jí)（彼此相隔很近）形成一條帶，稱為能帶 允許帶：

5、允許被電子占據(jù)的能帶。允許帶之間的范圍是不允許電子占據(jù)的。這一范圍稱為禁帶。 價(jià)帶：價(jià)電子所占據(jù)能帶。價(jià)帶可能被填滿，也可能不被填滿。填滿的能帶稱為滿帶 導(dǎo)帶：部分被電子占據(jù)的能帶。,能帶（涉及“半導(dǎo)體光電子學(xué)”知識(shí)）,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),本征半導(dǎo)體,N型半導(dǎo)體,P型半導(dǎo)體,半導(dǎo)體能帶圖,在半導(dǎo)體中，電子獲取勢(shì)能后從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，導(dǎo)帶中出現(xiàn)自由電子，價(jià)帶中出現(xiàn)自由空穴。,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),載流子的漂移與擴(kuò)散,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),PN結(jié)的形成,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),

6、PN結(jié)的能帶結(jié)構(gòu),結(jié)的單向?qū)щ娦?（1） 外加正向電壓 （正偏）,PN結(jié)上加正向電壓，外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)平衡被破壞。外電場(chǎng)驅(qū)使P區(qū)空穴進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分負(fù)電荷，同時(shí)N區(qū)自由電子進(jìn)入空間電荷區(qū)抵消一部分正電荷，則空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流（由P區(qū)流向N區(qū)的正向電流）。在一定范圍內(nèi)，外電場(chǎng)愈強(qiáng)，正向電流愈大，這時(shí)PN結(jié)呈現(xiàn)的電阻很低，即PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。,發(fā)光二極管,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),發(fā)光二極管,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),（2） 外加反向電壓 （反偏）,在PN結(jié)上加反向電壓，外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)

7、的方向一致，擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)的平衡同樣被破壞。外電場(chǎng)驅(qū)使空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移走，于是空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)難于進(jìn)行，同時(shí)加強(qiáng)了少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，形成由N區(qū)流向P區(qū)的反向電流。由于少數(shù)載流子數(shù)量很少，因此反向電流不大，PN結(jié)的反向電阻很高，即PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。,光電二極管,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),外加反偏電壓于結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向一致，沒有光照時(shí)，反向電流很小（一般小于0.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有光照時(shí)，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，稱為光生載流子。它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟?/p>

8、參加漂移運(yùn)動(dòng)，電子被拉向n區(qū)，空穴被拉向p區(qū)而形成光電流，使反向電流明顯變大。同時(shí)勢(shì)壘區(qū)一側(cè)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度內(nèi)的光生載流子先向勢(shì)壘區(qū)擴(kuò)散，然后在勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)的作用下也參與導(dǎo)電。光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。光電二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),（3） 零偏（光照下）,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),TN-LCD,什么是光電效應(yīng),某些固體受到光的作用后，其中的電子直接吸收光子能量而發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，從而導(dǎo)致該固體的某種電學(xué)參量的改變，這種電學(xué)性質(zhì)

9、的改變統(tǒng)稱固體的光電效應(yīng)。,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),當(dāng)光照射金屬、金屬氧化物或半導(dǎo)體材料的表面時(shí)，會(huì)被這些材料內(nèi)的電子所吸收，如果光子的能量足夠大，吸收光子后的電子可掙脫原子的束縛而逸出材料表面，這種電子稱為光電子，這種現(xiàn)象稱為光電子發(fā)射，又稱為外光電效應(yīng)。,外光電效應(yīng)：,外光電效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),外光電效應(yīng),光子能量 = 移出一個(gè)電子所需的能量 + 被發(fā)射的電子的動(dòng)能。,當(dāng)敏感材料表面在特定的光作用下，敏感材料會(huì)吸收光子并發(fā)射電子。光的波長(zhǎng)需小于某一臨界值（相等于光的頻率高于某一臨界值）時(shí)方能發(fā)射電子，其臨界值即極限頻率和極限波長(zhǎng)。臨界值取決于材料，而發(fā)射電子的能量取決于光的波

10、長(zhǎng)而非光的強(qiáng)度，這一點(diǎn)無法用光的波動(dòng)性解釋。,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),內(nèi)光電效應(yīng)是由于光量子作用，引發(fā)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)變化（比如電阻率改變，這是與外光電效應(yīng)的區(qū)別，外光電效應(yīng)則是逸出電子）。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。,內(nèi)光電效應(yīng)：,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),內(nèi)光電效應(yīng),內(nèi)光電效應(yīng),光伏效應(yīng),光伏效應(yīng)：在半導(dǎo)體P-N結(jié)及其附近區(qū)域吸收能量足夠大的光子后，在結(jié)區(qū)及結(jié)的附近釋放出少數(shù)載流子（自由電子或空穴）它們?cè)诮Y(jié)區(qū)附近靠擴(kuò)散進(jìn)入結(jié)區(qū)，而在結(jié)區(qū)內(nèi)則受內(nèi)建電場(chǎng)的作用，電子漂移到N區(qū)，空穴漂移到P區(qū)，如果P-N結(jié)開路，則兩端會(huì)產(chǎn)生電壓。這種現(xiàn)象為光生伏特效應(yīng)。,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)

11、,光伏效應(yīng)應(yīng)用,內(nèi)光電效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電導(dǎo)效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),內(nèi)光電效應(yīng),光激發(fā)：產(chǎn)生空穴、電子，躍遷到導(dǎo)帶。 雜質(zhì)半導(dǎo)體： n型：施主能帶靠近導(dǎo)帶，電子獲得足夠能量進(jìn)入導(dǎo)帶參與導(dǎo)電。 p型：受主能帶靠近價(jià)帶，價(jià)帶電子吸收光子能量躍遷受主能帶，使價(jià)帶產(chǎn)生空穴參與導(dǎo)電。 表征光電導(dǎo)效應(yīng)主要有三個(gè)參數(shù)：靈敏度、弛豫時(shí)間（惰性）、光譜分布等。,光電導(dǎo)效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),內(nèi)光電效應(yīng),光磁電效應(yīng),光磁電效應(yīng),光磁電效應(yīng)：當(dāng)紅外光入射到半導(dǎo)體表面，如有外磁場(chǎng)存在，則半導(dǎo)體表面附近產(chǎn)生的電子空穴對(duì)在半導(dǎo)體內(nèi)部擴(kuò)散的過程中，電子和空穴各偏向一側(cè)，因而在半導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電

12、位差，這種現(xiàn)象為光磁電效應(yīng)。,第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),利用光磁電效應(yīng)可制成半導(dǎo)體紅外探測(cè)器。這類半導(dǎo)體材料有Ge、InSb、InAs、PbS、CdS等。,德國(guó)物理學(xué)家賽貝克用兩種不同金屬導(dǎo)體組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)回路的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但如果同時(shí)對(duì)兩個(gè)接觸點(diǎn)加熱，指針的偏轉(zhuǎn)角反而減小。（熱電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)）,熱電效應(yīng),熱電效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),熱電偶基本定律： （1）若A與B相同，無論兩接點(diǎn)溫度如何，回路總熱電勢(shì)為零； （2）若T=T0，回路總熱電勢(shì)為零； （3）熱電勢(shì)輸出只與兩接點(diǎn)溫度及材料性質(zhì)有關(guān)，與A、B的中間各點(diǎn)的溫度、形狀及大小無關(guān)。,對(duì)于具有自發(fā)

13、式極化的晶體，當(dāng)晶體受熱或冷卻后，由于溫度的變化（T）而導(dǎo)致自發(fā)式極化強(qiáng)度變化（Ps），從而在晶體某一定方向產(chǎn)生表面極化電荷的現(xiàn)象。宏觀上是溫度的改變?cè)诓牧系膬啥顺霈F(xiàn)電壓或產(chǎn)生電流。,熱釋電效應(yīng),熱釋電效應(yīng),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),光電探測(cè)器特性參數(shù),第一節(jié)：光電探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),第二節(jié)：光電探測(cè)器用敏感材料,敏感材料基本光學(xué)特性,材料的光學(xué)性能,關(guān)于光的速度,敏感材料

14、基本光學(xué)特性,光的反射,敏感材料基本光學(xué)特性,光的折射,敏感材料基本光學(xué)特性,光的色散與散射,敏感材料基本光學(xué)特性,光的色散與散射,敏感材料基本光學(xué)特性,材料的透射性,敏感材料基本光學(xué)特性,光的吸收,敏感材料基本光學(xué)特性,以上五種吸收中，只有本征吸收和雜質(zhì)吸收能夠直接產(chǎn)生非平衡載流子，引起光電效應(yīng)。其他吸收都程度不同地把輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，使器件溫度升高，使熱激發(fā)載流子運(yùn)動(dòng)的速度加快，而不會(huì)改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。,光電探測(cè)敏感材料的吸收機(jī)理,半導(dǎo)體的光激發(fā)過程 (a)本征吸收；(b)非本征吸收；(c)自由載流子吸收,敏感材料的本征吸收：入射輻射的光子能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度，使電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶

15、而改變其光電導(dǎo)率。 其優(yōu)點(diǎn)是工作溫度比非本征型高。 敏感材料雜質(zhì)吸收：入射輻射激發(fā)雜質(zhì)能級(jí)上的電子或空穴而改變其電導(dǎo)率。其優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)波效應(yīng)較好。 敏感材料的自由載流子吸收：材料吸收光子后不引起載流子數(shù)量的變化，而是引起載流子遷移率的變化。 這類器件常需要在極低溫度下工作，以降低能量向晶格轉(zhuǎn)移。,敏感材料基本光學(xué)特性,光電探測(cè)敏感材料的吸收機(jī)理,雜質(zhì)吸收,電離能,半導(dǎo)體對(duì)光的吸收主要是本征吸收,本征吸收,本征型光敏電阻的長(zhǎng)波限：,摻雜型光敏電阻的長(zhǎng)波限：,由于EgEd，所以摻雜型半導(dǎo)體光敏電阻對(duì)紅外波段較為敏感。,為長(zhǎng)波限。,敏感材料基本光學(xué)特性,輻射進(jìn)入探測(cè)器后，輻照要 逐漸衰減，若材料的吸收比

16、 為，則在z到z+dz處，其輻 照度衰減的量值可寫成dE， 設(shè)探測(cè)器表面反射率為， z=0時(shí)入射到表面處的照度為E0，則有輻射度隨厚度的 衰減公式由此可見，輻照度隨厚度增加而呈指數(shù)衰減。,入射光強(qiáng)隨厚度變化,敏感材料入射光強(qiáng)的衰減規(guī)律,敏感材料基本光學(xué)特性,常見的敏感材料,1.常見紫外敏感材料,GaN基(Eg=3.4-6.2eV)、SiC(Eg=2.9eV)、ZnO(Eg=3.37eV)、TiO2(3.2eV)、金剛石薄膜（Eg=5.4eV）等寬禁帶半導(dǎo)體，對(duì)紫外光有很強(qiáng)的吸收能力。 寬禁帶半導(dǎo)體材料作為紫外光電轉(zhuǎn)換材料有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （1）禁帶寬，對(duì)波長(zhǎng)短的紫外光很敏感，對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光

17、和紅外光不敏感，因此不受可見光和紅外光的干擾。 （2）介電常數(shù)小、載流子遷移率高。 （3）耐高溫、抗輻射。,常見的敏感材料,2.常見紅外敏感材料,光電子發(fā)射探測(cè)器（外光電效應(yīng)）,金屬氧化物或 半導(dǎo)體表面,自由電子,光輻射,光電導(dǎo)探測(cè)器（光電導(dǎo)效應(yīng)）,半導(dǎo)體材料,自由電子空穴,光輻射,電導(dǎo)率變化,光子探測(cè)器分類,光電管、光電倍增管,第三節(jié)：常見光電探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)原理,光伏探測(cè)器（光生伏特效應(yīng)）,P(I)N結(jié),光生電動(dòng)勢(shì),光輻射,光磁電探測(cè)器（光磁電效應(yīng)）,垂直磁場(chǎng)中的 半導(dǎo)體材料,載流子 濃度梯度,光輻射,光磁電動(dòng)勢(shì),光電池、光電二極管、雪崩光電二極管、PIN管及光電晶體管,光子探測(cè)器分類,熱

18、探測(cè)器（光熱效應(yīng)）,熱探測(cè)器,物理性質(zhì)變化,溫差熱電勢(shì) （熱電效應(yīng)）,電阻率變化 （測(cè)輻射熱計(jì)效應(yīng)）,自發(fā)極化強(qiáng)度變化（熱釋電效應(yīng)）,氣體體積和壓強(qiáng)變化,熱探測(cè)器,光電探測(cè)器件,光子探測(cè) 器件（基于量子效應(yīng)）,熱電探測(cè) 器件（基于熱效應(yīng)）,外光電 效應(yīng),光電管 光電倍增管,內(nèi)光電 效應(yīng),光敏電阻 （基于光電導(dǎo)效應(yīng)）,光生伏特效應(yīng) （基于光生伏 特效應(yīng)）,光敏二極管 光敏晶體管 光 電 池 雪崩光電管,單晶型 多晶型 合金型,本征型 摻雜型,熱電堆 熱電偶 熱釋電探測(cè)器 熱敏電阻,特點(diǎn)：.響應(yīng)波長(zhǎng)無選擇性,對(duì)從可見光到遠(yuǎn)紅外的各種波長(zhǎng)的輻射同樣敏感; .響應(yīng)慢,吸收輻射產(chǎn)生信號(hào)需要的時(shí)間長(zhǎng),一般

19、在幾毫秒以上.,.響應(yīng)波長(zhǎng)有 選擇性,這些器 件都存在某一 截止波長(zhǎng),若超 過此波長(zhǎng),器件 無響應(yīng).,這類器件特點(diǎn): . 響應(yīng)快,響應(yīng)時(shí)間一 般為幾十納秒到幾 百微妙.,肖特基結(jié)（金屬-半導(dǎo)體）光電二極探測(cè)原理,優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)度、量子效率、勢(shì)壘高度高、低暗電流、響應(yīng)時(shí)間短； 缺點(diǎn)：入射光損失大，結(jié)比較淺，受表面態(tài)影響嚴(yán)重；,由于肖特基勢(shì)壘區(qū)在半導(dǎo)體附近表面處，光直接在勢(shì)壘區(qū)產(chǎn)生載流子，不像p-n結(jié)那樣載流子必須經(jīng)過擴(kuò)散才能到達(dá)結(jié)區(qū)，這樣可以減少載流子擴(kuò)散時(shí)間以及在擴(kuò)散中的復(fù)合損失,光子探測(cè)器,P（I)N結(jié)探測(cè)原理,絕大部分的入射光在I層內(nèi)被吸收并產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)。在I層兩側(cè)是摻雜濃度很高的P型和N型半導(dǎo)體，P層和N層很薄，吸收入射光的比例很小。因而光產(chǎn)生電流中漂移分量占了主導(dǎo)地位，這就大大加快了響應(yīng)速度,光子探測(cè)器,PN結(jié)型光電二極管的響應(yīng)時(shí)間只能達(dá)到10-7s。對(duì)于光纖系統(tǒng)的光探測(cè)器，往往要求響應(yīng)時(shí)間小于10-8s，這樣，PN型不能滿足要求，而PIN結(jié)型光電二極管就是為了滿足這一要求而研制的。,本征層的引入，明顯增大了p+區(qū)的耗盡層的厚度，這有利于縮短載流子的擴(kuò)散過程。耗盡層的加寬，也可以