光子紅外探測(cè)器是利用光電效應(yīng)將紅外光轉(zhuǎn)換為可探測(cè)電信息的器件。當(dāng)紅外光入社至探測(cè)器表面時(shí),光子直接與探測(cè)材料的電子發(fā)生作用,引起電子狀態(tài)的改變,從而引起材料電學(xué)性質(zhì)的變化。最后將變化電學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化為某種可探測(cè)的參量,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外光的探測(cè)。
具體而言,光子紅外探測(cè)器根據(jù)光電效應(yīng)的不同又分為幾種不同類型。
1、光電導(dǎo)型探測(cè)器
即當(dāng)紅外光照射在探測(cè)器表面時(shí),材料的電導(dǎo)率會(huì)發(fā)生明顯的變化,叫做光電導(dǎo)效應(yīng),光電導(dǎo)型紅外探測(cè)器正式利用這個(gè)效應(yīng)制成的。這種類型的探測(cè)器由于存在弛豫現(xiàn)象,所以它的響應(yīng)速度比較慢。
2、光伏型探測(cè)器
光生伏特效應(yīng)是指光子入射到光導(dǎo)體的p-n結(jié)上時(shí),從p-n結(jié)的兩端產(chǎn)生可輸出功率的電壓伏特值。因?yàn)楣庾尤肷浜?,p-n兩端的電子和空穴因內(nèi)建電場(chǎng)的作用而分離,電子和空穴往相反的方向各自傳輸至二端電極來輸出。光伏型探測(cè)器正是利用這一效應(yīng)制成。與光電導(dǎo)型探測(cè)器不同,光伏效應(yīng)是一種少數(shù)載流子效應(yīng),少數(shù)載流子的壽命很短。所以它的響應(yīng)速度比光電導(dǎo)型探測(cè)器快。比較適合作高速探測(cè)。
3、光電子發(fā)射型探測(cè)器
光電子發(fā)射效應(yīng)又稱為外光電效應(yīng),當(dāng)紅外光入射到材料表面時(shí),如果入射光子足夠大,超過該紅外探測(cè)器材料的電子逸出功時(shí),就能從表面釋放出電子,光電子發(fā)射型探測(cè)器具有速度快、可靠性高、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),但由于它需要在制冷條件下工作,所以它的制造成本一直很高。