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第1章 光电导探测器 1

1．1光电子器件的基本特性 1

光谱响应率和响应率 1

最小可探测辐射功率和探测率 4

光吸收系数 5

1．2光电导探测器原理 7

光电导效应 7

光电导电流 9

光电导增益 10

光电导灵敏度 11

光电导惰性和响应时间 11

光电导的光谱响应特性 13

电压响应率 15

探测率Dλ 17

1．3光敏电阻 18

光敏电阻的结构 18

光敏电阻的特性 19

第2章 结型光电探测器 23

2．1光生伏特效应 23

PN结 23

PN结光生伏特效应 25

2．2光电池 26

光电池的结构 26

光电池的电流与电压 27

光电池的主要特性 28

2．3光电二极管 31

PN结型光电二极管 31

PIN型光电二极管 35

雪崩型光电二极管（APD） 37

2．4光电三极管 40

光电三极管结构和工作原理 40

光电三极管的主要性能参数 41

第3章 光电阴极与光电倍增管 43

3．1光电发射过程 43

外光电效应 43

金属的光谱响应 44

半导体光电发射过程 44

实用光电阴极 47

3．2负电子亲和势光电阴极 49

负电子亲和势光电阴极的原理 49

NEA光电阴极中的电子传输过程 51

NEA阴极的量子产额 51

负电子亲和势阴极的工艺及结构 55

3．3真空光电管 56

真空光电管工作原理 57

真空光电管的主要特性 57

3．4光电倍增管 59

光电倍增管结构和工作原理 60

光电倍增管主要特性和参数 63

光电倍增管的供电电路 69

第4章 微光像增强器 72

4．1像管的基本原理和结构 72

光电阴极 73

电子光学系统 73

荧光屏 77

光学纤维面板 78

4．2像管主要特性分析 79

像管的光谱响应特性 79

像管的增益特性 83

像管的光传递特性 85

像管的背景特性 86

像管的传像特性 87

像管的时间响应特性 88

空间分辨特性 88

4．3红外变像管 95

玻璃管型的红外变像管 95

金属型红外变像管 96

4．4第一代微光像增强器 97

4．5微通道板 99

通道电子倍增器 99

微通道板的增益特性 100

电流传递特性 101

微通道板的噪声 102

微通道板的噪声因子 103

4．6第二代微光像增强器 104

近贴式MCP像增强器 104

静电聚焦式MCP像增强器 105

第二代微光像增强器的优点 106

第二代微光像增强器的缺点 106

4．7第三代微光像增强器 107

4．8第四代微光像增强器 109

第5章 摄像管 112

5．1摄像管的工作方式 112

5．2摄像管的性能指标与评定 113

摄像管的灵敏度 113

摄像管的光电转换 114

摄像管的分辨率 116

摄像管的惰性 119

摄像管的灰度 119

5．3氧化铅光电导视像管 120

氧化铅靶结构 120

视像管的结构 121

视像管的工作原理 122

氧化铅视像管特性 123

第6章 CCD和COMS成像器件 126

6．1电荷耦合器件的基本原理 126

MOS结构特征 126

CCD的势阱深度和存储电荷能力 128

电荷耦合原理 130

6．2电荷耦合器件基本结构 130

转移电极结构 131

转移信道结构 132

通道的横向限制 134

输入结构 135

输出结构 136

6．3 CCD的主要特性 137

6．4电荷耦合成像器件 139

线阵电荷耦合成像器件 139

面阵电荷耦合成像器件（ACCID） 141

两种面型结构成像器件的比较 142

扫描方式与读出转移动作 145

6．5彩色CCD成像器件 147

彩色摄像器件 148

数码相机 151

6．6 CMOS型成像器件的像素构造 152

PN结光电二极管方式 153

光电门＋FD方式 154

掩埋型光电二极管＋FD方式 155

6．7 CMOS成像器件的彩色像素 157

6．8 CMOS与CCD图像器件的比较 158

第7章 致冷型红外成像器件 164

7．1 SPRITE红外探测器 164

碲镉汞的性质 164

SPRITE探测器的工作原理与结构 165

SPRITE探测器的响应率 168

7．2红外焦平面阵列的结构和工作原理 171

红外探测的原理 171

红外焦平面阵列特点 172

红外焦平面阵列的材料 172

混合式IRFPA之倒装式结构 173

混合式IRFPA之Z平面结构 174

单片式阵列之PtSi肖特基势垒IRFPA 175

单片式阵列之异质结探测元IRFPA 179

单片式阵列之MIS像元IRFPA 179

准单片式阵列结构 180

7．3 IRFPA的性能参数 180

光伏型红外探测器的电压响应率 181

光伏型红外探测器的噪声和探测率 182

光子探测器的背景辐射限制 183

IRFPA的其他特性简述 187

7．4红外成像器件与材料的制备 190

材料制备技术 190

衬底的选择与制备 191

PN结的制作 193

第8章 微测辐射热计红外成像器件 194

8．1热探测器的基本原理 194

热探测器的基本原理 194

热探测器的温度噪声限制 196

8．2微测辐射热计的工作原理 197

微测辐射热计的工作模式 197

微测辐射热计的工作原理 199

8．3微测辐射热计的结构 201

8．4微测辐射热计的响应率 205

微测辐射热计热平衡方程 205

无偏置的热平衡方程的解 206

加偏置的热平衡 207

V—I曲线的计算 208

负载线 209

带偏置的微辐射计的低频噪声 211

微辐射计性能的数值计算 212

8．5微测辐射热计的噪声 215

辐射计的电阻噪声 215

偏置电阻的噪声 217

热传导引起的温度噪声 218

辐射噪声 218

整个电噪声 219

前置放大器噪声 221

8．6微辐射计信噪比 221

噪声等效功率（NEP） 221

噪声等效温差（NETD） 222

探测率 222

与理想辐射计相比较 223

Johnson噪声近似 224

第9章 热释电探测器和成像器件 225

9．1热释电探测器的基本原理 225

热释电效应 225

热释电探测器特性分析 227

9．2热释电材料和探测器 231

热释电材料 231

热释电探测器的结构形式 233

热释电探测器的特点 234

9．3混合型热释电成像器件的设计 235

热隔离以提高温度响应 235

像素间热隔离以改进MTF 236

斩波器的结构 236

9．4单片热释电成像器件 237

热释电薄膜材料 238

隔离结构 238

微机械加工传感器的制作流程设计 238

热释电成像器件的集成电路 240

第10章 紫外探测与成像器件 243

10．1紫外光的特性 243

紫外光波段的划分 243

大气对紫外光的吸收 244

紫外辐射源 245

10．2紫外成像器件概述 246

10．3紫外像增强器 247

10．4 GaN的性质 250

10．5 GaN和GaAlN材料的生长技术 252

分子束外延 252

有机金属化学气相沉积 253

10．6器件的制作 255

10．7紫外成像器件的基本结构 256

PIN结构紫外探测器 257

金属／（Al）GaN肖特基势垒结构 259

ITO／N-GaN肖特基势垒结构 259

金属—半导体—金属（MSM）紫外探测器 260

第11章 X射线探测与成像器件 263

11．1 X射线的特性 263

X射线的产生 263

X射线透过和吸收特性 264

X射线量的表征 265

11．2 X射线探测与成像器件的分类 266

X射线成像器件的分类 266

X射线计算机断层扫描技术 269

11．3 X射线成像器件系统的性能指标 269

11．4 CsI／MCP反射式X射线光电阴极 271

反射式X光阴极的物理过程 272

反射式X光阴极的量子效率 273

11．5窗材料／阴极透射式X光阴极 275

窗材料／阴极透射式X光阴极物理过程 275

窗材料／阴极透射式X光阴极的量子效率 275

11．6 X射线像增强器 276

X射线像增强器的基本结构 276

近贴型X射线像增强器 277

11．7 X射线影像光电二极管阵列成像器件 277

11．8直接数字X射线影像器件 278

动态成像的直接转换探测器的结构 278

动态成像的直接转换探测器的工作原理 280

直接转换成像器件的分辨本领 280

动态成像的直接转换探测器的灵敏度 281

参考文献 283