子将经历产生、复合、扩散和漂移的过程,其浓度变化形式可写成公式7-11,其中D和μ为双极扩散系数和双极迁移率。见7-9、7-10。? ? 漂移是由于电场E作用下,且n与p不等造成的。若n=p,μ=0,则无漂移运动;? 对于N型半导体,n>>p, μ= μ p,这表明光生少数载流子空穴在电场的作用下漂移。Δn和Δp沿同一方向运动,但是Δn和Δp不重合,会产生附加电场。它同E反向,使之消弱。在被消弱的电场区,多子(电子)的漂移速度降低,导致左端电子浓度降低,右端增加,相当Δn于向右漂移。? 总体呈现出,当Δp前进时, Δn也跟着前进,用这种方法就可以实现Δp分布的自动扫描,这种效应称为“扫出效应”。Р2018/6/30Р双极运动漂移速度与材料的少数载流子迁移率和外置偏压大小有关,如果偏压足够大,非平衡少子将全部或大部分扫出,若电场场强过小,非平衡少子漂移长度小于器件长度,则光生少子将在体内复合.? L若大于样品长度,则在τ时间内Δp将移出体外,反之,将只有部分Δp能移出体外,在SPRITE探测器中,Lμ=L为全部扫出条件,可推知此时SPRITE探测器两端所加电压为为临界扫出电压。? L=Lμ= μE τ(7-12)? 由于扫出效应的存在,当光照射样品时,光信号会自动转移出去,从而可以实现光信号的积累和延迟叠加。实现SPRITE探测器信号积累和延迟的必要条件-红外图像扫描速度等于非平衡载流子的双极运动漂移速度。? Vs=Vd (7-16)Р2018/6/30Р典型的SPRITE探测器的结构?八条N型HgCdTe样条构成,?每条尺寸(700×62.5)μm2,厚度10μm,样条间距12.5μm。?读出区长度50μm,宽度35μm。?每条大约等效于10~12个分立单元探测器。?当扫描点进入读出区时,Δp将调制读出区电压从而有信号输出。РSPRITE探测器的实际结构Р2018/6/30
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