光電導效應名詞解釋

　　光電導效應，又稱為光電效應、光敏效應，是光照變化引起半導體材料電導變化的現象。即光電導效應是光照射到某些物體上后，引起其電性能變化的一類光致電改變現象的總稱。

　　光電導效應是兩種內光電效應中的一種。 所謂內光電效應， 是指受到光照的半導體的電導率σ發生變化或產生光生電動勢的現象。 其中 ， 由于光照而引起半導體的電導率 σ 發生變化的現象稱為光電導效應（ photoconductive effects）。當光照射到半導體材料時，材料吸收光子的能量，使非傳導態電子變為傳導態電子，引起載流子濃度增大，因而導致材料電導率增大。在光線作用下，對于半導體材料吸收了入射光子能量， 若光子能量大于或等于半導體材料的禁帶寬度， 就激發出電子-空穴對，使載流子濃度增加，半導體的導電性增加，阻值減低，這種現象稱為光電導效應。光敏電阻就是基于這種效應的光電器件。

　　光電導效應的應用

　　光電導效應的應用主要體現在光電導材料的應用上。光電導材料是一種靈敏、快速的光電器件。通過它，能靈敏、快速地將接受到的光信號轉換成對應的電信號，廣泛地應用于國民經濟、軍事、科學技術等各個部門和社會生活的方方面面，特別是現代高新技術之中。?

　　在基礎光電器件中的應用

　　（1）在探測器中的應用

　　利用光電導效應原理工作的探測器稱為光電導探測器。作為半導體材料的一種體效應，光電導效應無須形成p-n結。光照越強，光電導材料的電阻率越小，故光電導材料又稱為光敏電阻。不含雜質的光敏電阻一般在室溫下工作，適用于可見光和近紅外輻射探測，含雜質的光敏電阻通常必須在低溫條件下工作，常用于中、遠紅外輻射探測。

　　（2）在攝像管中的應用

　　光電導材料是目前攝像管中應用最為廣泛的光電變換材料之一。與利用外光電效應的攝像管相比，光電導攝像管突出的優點是：體積小、重量輕、結構簡單、靈敏度高等。目前，它已廣泛地應用于工業監控系統。

　　軍事領域中的應用

　　（1）紅外夜視儀（熱像儀）

　　通過光電導材料，熱像儀中的紅外光可變成可見光，即將紅外圖像轉化為可見光圖像，以便作戰人員觀察夜間戰場情況。這一過程分為兩步進行：首先是使用對紅外輻射敏感的紅外光電導探測器，把紅外輻射信號變成電信號，該信號的大小正比于紅外輻射的強度；其次是通過電視顯像系統將電信號顯示于電視屏幕上。

　　熱像儀是當代夜視技術發展的最高水平，廣泛應用于各類紅外觀察儀、紅外熱瞄器、坦克上的潛望儀器、帶光測距機、火控系統與跟蹤系統之中，具有隱蔽性好、抗干擾性強、分辨率高、全天候性等優點。

　　（2）導彈系統中的制導裝置和反導彈系統中的預警裝置

　　紅外光電導攝像管是紅外制導導彈的眼睛。許多軍事目標（飛機、坦克、軍艦等）都裝有大功率發動機，其動力部分是強大的紅外輻射源，可形成紅外制導導彈的目標控制信號。當信號被導彈接受后，經處理去驅動導彈的控制系統，在紅外光電導攝像管的協助下，不斷矯正導彈的飛行方向，逼近目標并加以摧毀。用導彈攔截導彈，關鍵在于傳感器準確及時地探測、跟蹤目標。由對紅外光響應速度快、靈敏度高、有較高響應率的光電導材料制成的紅外光電導探測器，可安裝在預警飛機或預警衛星上，能準確及時地探測、跟蹤敵方導彈尾焰的紅外輻射，是反導彈系統預警裝置中的重要組成部分。紅外光電導制導、探測技術具有不易受干擾、定位準確率高、結構簡單、成本低、可探測超低空目標等優點，但受氣象條件的影響比較大，往往要和雷達配合，以便取長補短。目前，許多地空導彈是雷達）紅外雙模制導導彈。有趣的是，光電導效應同樣應用于隱身技術。

　　其他應用

　　（1）在生產生活中的應用

　　在生產生活方面，光敏電阻可應用在各種自動控制裝置和光檢測設備中，如生產線上的自動送料、自動門裝置、航標燈、路燈、應急自動照明、自動給水停水裝置、生產安全裝置、煙霧火災報警裝置、照相機的自動調節、電子計算機的輸入設備以及醫療器械（如光電脈搏計、心電圖儀）等方面。此外，還可應用于電子樂器、電視和其它家用電器中。

　　（2）在教育教學中的應用

　　在教育教學方面，光電導攝像管可廣泛地應用于學校教育教學的監督和管理評價工作之中。光電導材料應用于掃描儀、復印機、投影儀，給學校的教學和人們日常的學習和交流帶來方便。

　　（3）在科學研究中的應用

　　在科學研究方面，利用紅外光電導，可以遙感物體表面溫度、無損探傷、氣象遙感、地學遙感等。

　　總之，光電導傳感和遙感技術對于自動控制、機電一體化十分重要。

　　光電導材料的應用前景展望

　　探測、傳感技術的發展離不開高性能的光電器件材料。 在今后一段時間內， 響應速度更快、 響應效率更好、靈敏度更高、響應頻率更寬的高性能光電導材料， 將是光電導技術研究的主要發展方向。

　　綜上所述， 人類已經進入信息時代， 半導體和微電子技術無疑是信息社會的核心技術之一。 展望未來， 在光電子技術的革命中， 光電導材料會在光學、集成光電子學和分子電子學領域發揮重大作用 。 在語言和圖像的識別中， 在復雜情況下作出判斷的人工智能以及神經網絡和模擬人腦等方面的發展中， 半導體微電子技術和光電子技術仍將是未來科學技術革命的主要內 容， 作為一種性能不斷優化的基礎元器件， 光電導材料將會作出巨大的貢獻。
責任編輯：YYX