光电器件光谱响应性能研究
发布时间：2021-08-25 19:13
江门中微子实验是为测量中微子的第三种振荡模式以及中微子质量顺序而建的大型科学实验,其核心探测器使用了20000只大面积双碱光阴极光电倍增管。为保证实验的准确性,需对20000只光电倍增管进行位置标定实验。然而位置标定实验方案在测试过程中发现光电倍增管对标定所用的800 nm的发光二极管产生“红暴效应”。为探索光电倍增管产生“红暴效应”的原因,本文使用单光子的研究方法验证了双碱光阴极光电倍增管对815 nm、1064 nm红外光存在响应,证明了800 nm的红外光不能够直接用于双碱光阴极光电倍增管的位置标定实验。为探究双碱光阴极光电倍增管在量子效率非响应波段的响应,本文进行了光电倍增管对紫外光的响应特性测试。结果表明,光电倍增管单光子态对于265nm的紫外光存在响应,为江门中微子实验中使用紫外光对纯水杀毒的方案设计提供了参考。本文继续对硅光电倍增管、光电二极管开展了1064 nm红外光和265 nm紫外光的响应特性测试。研究表明,硅光电倍增管对1064 nm的红外光和265 nm的紫外光均存在明显的响应,不同类型的光电二极管在非响应波段均产生了不同程度的响应。该结果为半导体光电器件的使用...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２典型ＬＥＤ发光原理与ＬＤ发光原理??
如果吸收能量后的电子的动量大到摆脱原子核对它的束缚，它就可以在极短的时??间内飞出金属表面，成为光电子，进而形成光电流。随着入射光子数的增大，逸??出的电子数也会随之增大，产生的光电流也会变大。光电效应的原理图［８］如图１－??１所示。??Ｗ??ｅ°?？?０？Ｘ?？??？?？ｅ?？?０??图１－１光电效应原理图??电光转换过程主要发生在发光元器件ＬＥＤ和ＬＤ上，其工作原理主要是电??致发光，即固体发光材料在电场激发下产生的发光现象。??对于ＬＥＤ来说，其发出的光为自发辐射光，ＰＮ结间加正向偏置的电压，其??电子与空穴对相符合而发光，其不需要粒子数的反转，也不需要谐振腔。典型半??导体ＬＥＤ的发光原理图［９］如图１－２左图所示。??与ＬＥＤ不同的是，ＬＤ是激光光源，发出的光是受激发射光，只有满足粒子??数反转、光学谐振腔、以及满足一定的阈值条件之后便可发出激光。半导体激光??发射的原理图［１Ｇ］如图１－２右图所示。??？?＼?／?ｔ??！?＾?ｆ?°?ｆ?ｔ?Ｊ?Ｎ－ＡｌｙＧａｌ－ｙＡｓ?电油：??反型异质结」■?ＶＭ?ｌ／－；?＾????
如果吸收能量后的电子的动量大到摆脱原子核对它的束缚，它就可以在极短的时??间内飞出金属表面，成为光电子，进而形成光电流。随着入射光子数的增大，逸??出的电子数也会随之增大，产生的光电流也会变大。光电效应的原理图［８］如图１－??１所示。??Ｗ??ｅ°?？?０？Ｘ?？??？?？ｅ?？?０??图１－１光电效应原理图??电光转换过程主要发生在发光元器件ＬＥＤ和ＬＤ上，其工作原理主要是电??致发光，即固体发光材料在电场激发下产生的发光现象。??对于ＬＥＤ来说，其发出的光为自发辐射光，ＰＮ结间加正向偏置的电压，其??电子与空穴对相符合而发光，其不需要粒子数的反转，也不需要谐振腔。典型半??导体ＬＥＤ的发光原理图［９］如图１－２左图所示。??与ＬＥＤ不同的是，ＬＤ是激光光源，发出的光是受激发射光，只有满足粒子??数反转、光学谐振腔、以及满足一定的阈值条件之后便可发出激光。半导体激光??发射的原理图［１Ｇ］如图１－２右图所示。??？?＼?／?ｔ??！?＾?ｆ?°?ｆ?ｔ?Ｊ?Ｎ－ＡｌｙＧａｌ－ｙＡｓ?电油：??反型异质结」■?ＶＭ?ｌ／－；?＾????
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于硅PN结发光的量子密钥分发发射单元器件[J]. 黄卫绍,张巍,黄翊东. 清华大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]外光电效应中深层电子的逸出功[J]. 徐子绪,张莹莹,陈畅. 大学物理实验. 2018(04)
[3]InGaN基可见光光电二极管研究进展[J]. 黎斌,卫静婷,谭露雯. 广东开放大学学报. 2018(03)
[4]硅光电探测器阵列[J]. 胡海帆,李元景,赵自然,马旭明. 半导体技术. 2018(01)
[5]位置灵敏塑料闪烁体谱仪[J]. 楼建玲,王晓添,许金艳. 大学物理. 2017(09)
[6]一种大尺寸微通道板型光电倍增管[J]. 孙建宁,任玲,丛晓庆,黄国瑞,金睦淳,李冬,刘虎林,乔芳建,钱森,司曙光,田进寿,王兴超,王贻芳,韦永林,辛丽伟,张昊达,赵天池. 红外与激光工程. 2017(04)
[7]Development of a compact DOI-TOF detector module for high-performance PET systems[J]. Qing-Yang Wei,Tian-Peng Xu,Tian-Tian Dai,Shi Wang,Ya-Qiang Liu,Yu Gu,Tian-Yu Ma. Nuclear Science and Techniques. 2017(04)
[8]大亚湾反应堆中微子实验物理分析2013年度报告[J]. 王贻芳,曹俊,陈少敏,衡月昆,王萌. 科技创新导报. 2016(24)
[9]一种用于中微子探测的3-inch光电倍增管的优化设计[J]. 郭乐慧,田进寿,卢裕,李红伟. 物理学报. 2016(22)
[10]发现中微子振荡[J]. 李玉峰. 科学. 2015(06)
博士论文
[1]在大亚湾实验上利用中子被氢俘获的反电子中微子事例精确测量中微子振荡参数[D]. 李超.山东大学 2018
硕士论文
[1]江门中微子实验PMT性能研究及防护罩透光性能测试[D]. 廖东豪.广西大学 2017
[2]大面积光电倍增管地磁场性能影响和寿命老化研究[D]. 王文文.南京大学 2015
本文编号：3362694
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２典型ＬＥＤ发光原理与ＬＤ发光原理??
如果吸收能量后的电子的动量大到摆脱原子核对它的束缚，它就可以在极短的时??间内飞出金属表面，成为光电子，进而形成光电流。随着入射光子数的增大，逸??出的电子数也会随之增大，产生的光电流也会变大。光电效应的原理图［８］如图１－??１所示。??Ｗ??ｅ°?？?０？Ｘ?？??？?？ｅ?？?０??图１－１光电效应原理图??电光转换过程主要发生在发光元器件ＬＥＤ和ＬＤ上，其工作原理主要是电??致发光，即固体发光材料在电场激发下产生的发光现象。??对于ＬＥＤ来说，其发出的光为自发辐射光，ＰＮ结间加正向偏置的电压，其??电子与空穴对相符合而发光，其不需要粒子数的反转，也不需要谐振腔。典型半??导体ＬＥＤ的发光原理图［９］如图１－２左图所示。??与ＬＥＤ不同的是，ＬＤ是激光光源，发出的光是受激发射光，只有满足粒子??数反转、光学谐振腔、以及满足一定的阈值条件之后便可发出激光。半导体激光??发射的原理图［１Ｇ］如图１－２右图所示。??？?＼?／?ｔ??！?＾?ｆ?°?ｆ?ｔ?Ｊ?Ｎ－ＡｌｙＧａｌ－ｙＡｓ?电油：??反型异质结」■?ＶＭ?ｌ／－；?＾????
如果吸收能量后的电子的动量大到摆脱原子核对它的束缚，它就可以在极短的时??间内飞出金属表面，成为光电子，进而形成光电流。随着入射光子数的增大，逸??出的电子数也会随之增大，产生的光电流也会变大。光电效应的原理图［８］如图１－??１所示。??Ｗ??ｅ°?？?０？Ｘ?？??？?？ｅ?？?０??图１－１光电效应原理图??电光转换过程主要发生在发光元器件ＬＥＤ和ＬＤ上，其工作原理主要是电??致发光，即固体发光材料在电场激发下产生的发光现象。??对于ＬＥＤ来说，其发出的光为自发辐射光，ＰＮ结间加正向偏置的电压，其??电子与空穴对相符合而发光，其不需要粒子数的反转，也不需要谐振腔。典型半??导体ＬＥＤ的发光原理图［９］如图１－２左图所示。??与ＬＥＤ不同的是，ＬＤ是激光光源，发出的光是受激发射光，只有满足粒子??数反转、光学谐振腔、以及满足一定的阈值条件之后便可发出激光。半导体激光??发射的原理图［１Ｇ］如图１－２右图所示。??？?＼?／?ｔ??！?＾?ｆ?°?ｆ?ｔ?Ｊ?Ｎ－ＡｌｙＧａｌ－ｙＡｓ?电油：??反型异质结」■?ＶＭ?ｌ／－；?＾????
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于硅PN结发光的量子密钥分发发射单元器件[J]. 黄卫绍,张巍,黄翊东. 清华大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]外光电效应中深层电子的逸出功[J]. 徐子绪,张莹莹,陈畅. 大学物理实验. 2018(04)
[3]InGaN基可见光光电二极管研究进展[J]. 黎斌,卫静婷,谭露雯. 广东开放大学学报. 2018(03)
[4]硅光电探测器阵列[J]. 胡海帆,李元景,赵自然,马旭明. 半导体技术. 2018(01)
[5]位置灵敏塑料闪烁体谱仪[J]. 楼建玲,王晓添,许金艳. 大学物理. 2017(09)
[6]一种大尺寸微通道板型光电倍增管[J]. 孙建宁,任玲,丛晓庆,黄国瑞,金睦淳,李冬,刘虎林,乔芳建,钱森,司曙光,田进寿,王兴超,王贻芳,韦永林,辛丽伟,张昊达,赵天池. 红外与激光工程. 2017(04)
[7]Development of a compact DOI-TOF detector module for high-performance PET systems[J]. Qing-Yang Wei,Tian-Peng Xu,Tian-Tian Dai,Shi Wang,Ya-Qiang Liu,Yu Gu,Tian-Yu Ma. Nuclear Science and Techniques. 2017(04)
[8]大亚湾反应堆中微子实验物理分析2013年度报告[J]. 王贻芳,曹俊,陈少敏,衡月昆,王萌. 科技创新导报. 2016(24)
[9]一种用于中微子探测的3-inch光电倍增管的优化设计[J]. 郭乐慧,田进寿,卢裕,李红伟. 物理学报. 2016(22)
[10]发现中微子振荡[J]. 李玉峰. 科学. 2015(06)
博士论文
[1]在大亚湾实验上利用中子被氢俘获的反电子中微子事例精确测量中微子振荡参数[D]. 李超.山东大学 2018
硕士论文
[1]江门中微子实验PMT性能研究及防护罩透光性能测试[D]. 廖东豪.广西大学 2017
[2]大面积光电倍增管地磁场性能影响和寿命老化研究[D]. 王文文.南京大学 2015
本文编号：3362694
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3362694.html
