光伏型与光导型红外探测器

半导体是制冷型红外探测器的关键材料之一，半导体材料的价带与导带间存在带隙，其能量间隔为Eg,制冷型红外探测器在接收红外光辐射后，会给价带中的电子提供一定的光子能量Hv，当Hv≥Eg,价带电子会跃迁至导带，从而产生导电的电子·空穴对，该反应又被称为本征光电导效应。

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制冷型红外探测器通过红外光的入射，可直接产生光电导效应，电导率发生改变，探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号，根据工作原理不同可分为光伏型探测器和光导型探测器。

光伏型探测器的工作原理在于当探测器受到红外光辐射后，产生本征光吸收，产生两种带相反电荷的光生载流子（电子和空穴）。这两种光生载流子一开始仅局限于光照区,随后由于存在浓度梯度，光生载流子会部分扩散到PN结区，形成稳定得的内建电场，在PN结内建电场的作用下，分别聚集到结的两端，形成电流信号。主要的光伏型红外探测器有InSb探测器、InAs探测器、PbSnTe探测器、HgCdTe探测器等。

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光导型红外探测器的工作原理就是探测器在接收红外光辐射后，材料上产生导电的电子·空穴对，变为能导电的自由状态，导电率增加，这种现象叫光电导现象。主要光导探测器有PbS探测器、PbSe探测器等。

具体应用中，光导型探测器属于光敏电阻，光伏型探测器是光电二极管；光导型探测器输出的是电压（U），光伏型探测器输出的是电流（I）；光导型探测器必须加前置放大器，而光伏型探测器则不用；光导型探测器使用时需要加偏置电压，而光伏型探测器则不需要；光导型探测器在做气体分析时必须进行光源调制，而光伏型探测器则不需要；光伏型探测器比光导型探测器线性好、探测率高。