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硒化铅光电导探测器

更新时间：2026-06-30 08:11:42 大小：17K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：光电探测器 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、基本概述

硒化铅(PbSe)光电导探测器是一种基于硒化铅半导体材料光电导效应制备的红外光电探测器件，属于本征型红外光电探测器范畴，是中红外波段应用最广泛的商用探测器件之一。

PbSe的禁带宽度约为0.27 eV（室温下），对应本征吸收边波长约为4.6 μm，可覆盖波长范围1~5 μm的大气透射窗口，该波段包含多种工业气体特征吸收峰（如CO₂、CH₄、CO等），同时也覆盖了近室温物体（300 K黑体辐射峰值约10 μm，高温物体的辐射峰值向短波方向移动，1~5 μm也是中高温测温的核心波段），因此在气体检测、红外测温、红外成像、环境监测等领域都获得了大量应用。

二、工作原理

光电导效应

光电导效应是光入射到半导体材料时，材料吸收光子能量后，价带中的电子激发到导带，产生非平衡的电子-空穴对，使得半导体电导率发生变化的现象。PbSe光电导探测器的核心工作机制就是这一效应：

1. 当入射光子能量大于等于PbSe的禁带宽度时，PbSe吸收光子产生电子-空穴对，载流子数量增加；

2. 载流子在探测器两端外加偏压的电场作用下定向运动，形成可被外部电路检测的光电流；

3. 光电流大小与入射光辐射功率呈线性相关，通过检测电流变化即可得到入射辐射的强度信息。

本征吸收特性

PbSe属于IV-VI族铅盐化合物半导体，具有直接带隙结构，光吸收系数高，对本征波段的光子吸收效率可达90%以上，薄薄膜即可实现有效光吸收，因此可以制备成厚度仅微米级的薄型器件，降低载流子复合时间，提升响应速度。

三、器件结构与制备工艺

典型结构

常见的PbSe光电导探测器多为多晶薄膜结构，典型结构如下：

1. 衬底：常用玻璃、蓝宝石、硅片或者氧化铝陶瓷，要求对1~5 μm红外波段透射率高，绝缘性好；

2. 光敏层：多晶PbSe薄膜，厚度一般在1~5 μm之间，是器件的核心功能层；

3. 电极：一般采用金、铟、铝等金属制备欧姆接触电极，通常做成叉指结构，减小极间电阻，提升器件响应；


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硒化铅光电导探测器.docx 17K

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