光子传感器

光子传感器是利用某些半导体材料在人射光的照射下产生光子效应，使材料电学性质发生变化。通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。利用光子效应所制成的红外传感器，统称光子传感器。

按照光于传感器的工作原理，般可分为内光电和外光电传感器两种，前者又分为光电导传感器、光生伏特传感器和光磁电传感器等3种。

1)外光电传感器(PE器件)

当光辐射照在某些材料的表面上时，若人射光的光子能量足够大，就能使材料的电子逸出表面，向外发射出电子，这种现象叫外光电效应或光电子发射效应。光电二极管、光电倍增管等都属于这种类型的电子传感器。它的响应速度比较快，一般只需几个纳秒。但电子逸出需要较大的光子能量，只适宜于近红外辐射或可见光范围内使用。

2)光电导传感器(PC器件)

当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时，半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的电导率增加这种现象叫光电导现象。利用光电导现象制成的传感器称为光电导传感器，使用光电导传感器，署都冷和如上一定的偏压，否则会使响应率降低,噪声大，响应波段窄以致使红外传感器损坏。

3)光生伏特传感器(PU器件)

当红外辐射照射在某些半导体材料的pn结上时，在结内电场的作用下，自由电子移向n区,空穴移向p区。如果pn结开路，则在pn结两端产生一个附加电势，称为光生电动势。利用这个效应制成的传感器称为光生伏特传感器。常用的材料为砷化铟(InAs)、锑化铟( InSb)、碲镉汞( HgCdTe)、碲锡铅( PbSnTe)等几种。

4)光磁电传感器( PEM器件)

当红外辐射照射在某些半导体材料的表面上时，材料表面的电子和空穴将向内部扩散，在扩散中若受强磁场的作用，电子与空穴则各偏向一边，因而产生开路电压,这种现象称为光磁电效应。利用此效应制成的红外传感器，叫做光磁电传感器。光磁电传感器不需要制冷，响应波段可达7μm左右，时间常数小，响应速度快，不用加偏压，内阻极低，噪声小，有良好的稳定性和可靠性。但其灵敏度低，低噪声前置放大器制作困难，因而影响了使用。