光电探测器光谱响应的一些典型限制因素是：许多类型的探测器，例如所有光电发射探测器和所有包含 ap-n 结的半导体探测器，仅适用于高于一定水平的光子能量。该条件转化为某个最大光波长。热探测器不会出现这种限制，因此可以表现出非常宽广且平滑的光谱响应。然而，光谱响应可能受到所用吸收体的波长相关吸收的限制。许多检测器具有光学窗口，例如用于保护光敏区域或用于保持检测器内部的真空，并且该窗口具有有限的波长范围和高透射率。有时，光电探测器的光谱响应有意用光学滤波器来限制，因为对某些其他波长的响应对于特定应用来说是不期望的。在某些情况下，人们希望避免短波长光(例如紫外线)引起的降解效应。对于给定的材料，例如光电阴极的材料，光谱响应可能由于不同的因素而显着变化，例如所应用的层的厚度、附加的反射器或材料制造过程的细节。

光敏二极管一、测量光谱响应

为了测量光电探测器在某些波长范围内的光谱响应，需要能够在整个波长范围内或至少在某些离散波长上提供准单色光的光源(或光源的组合)。对于每个测量波长，人们可以简单地获得响应度作为光电流与入射光功率的比率。例如，后者可以用热探测器来测量，其仅表现出对光波长的最小依赖性。当然，任何其他具有校准光谱响应的光电探测器也可以用于此目的。

光敏二极管二、波长范围

在实践中，主要的挑战通常是获得能够覆盖所需波长范围的光源，同时还对空间特性和光功率有额外的要求。检查情况下，可以将宽带光源(例如白光源)与可调谐单色器结合使用，前提是相当小的光学带宽中的光吞吐量足够。响应度 对于提高光电探测器的性能起着重要作用。由于整个电磁频谱的多种应用，光电探测器发挥着重要作用，例如短程和远程通信、可见光和红外相机传感器以及生物医学成像。在本文中，您将了解响应度、其推导、其所依赖的因素以及某些材料的典型响应度，这将帮助您了解响应度与波长之间的关系。

光敏二极管三、什么是响应度?

响应度是光纤系统中探测器输入输出增益的度量。对于光电探测器，它是每个光输入的电输出的度量。大多数光电探测器是输入入射功率的线性函数。光电探测器的响应度通常表示为每瓦安培或每瓦辐射功率伏特的单位。光电二极管是常用的光电探测器，它在很大程度上取代了以前使用的真空光电管。它们是包含 p-n 结的半导体器件，并且通常在 n 层和 p 层之间有一个本征(未掺杂)层。具有本征层的器件称为p–i–n 或 PIN 光电二极管。在耗尽区或本征区吸收的光会产生电子空穴对，其中大部分产生光电流。在很宽的光功率范围内，光电流可以非常精确地与吸收(或入射)光强度成比例。

光敏二极管四、增加电容

示意性地显示了 p-i-n 型光电二极管的典型设计。这里，在 n 掺杂区和 p 掺杂区之间有一个本征区，大部分电载流子都在此处产生。通过电接触(阳极和阴极)，可以获得产生的光电流。阳极可以具有环形形状，使得光可以通过孔注入。相应较大的环可以获得较大的有源面积，但这往往会增加电容，从而降低检测带宽，并增加暗电流;此外，如果产生的载流子距离电极太远，效率可能会下降。

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