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光电技术与实验答案
【篇一：光电技术复习资料】
求该表面的光出射度和光亮度（假定该表面为朗伯辐射体）。（lv?
位表面反射的光通量为
divdscos?
）解：设受光表面光谱反射率相同，则每单
?反???入?0.6?100?60
lm/m2这也就是该表面的光出射度mv。
对朗伯辐射体，其光亮度lv与方向无关，沿任意方向（与法线方向
成?角）的发光强度i?与法线方向发光强度i0之间的关系为
i??i0cos?每单位面积辐射出的光通量除以?即为其光亮度：
lv?
divdscos?
?
div0ds
s?1
?
?v?
?
603.14
?19.1cd/m2sr
d?vd?
?/2
附：朗伯体法向发光强度i0与光通量?v的关系由定义，发光强度i?
，所以在立体角d?内的
2?
光通量：d?v?id??i0cos?sin?d?d?在半球面内的光通量?v?
?i
cos?sin?d?
?d?
??i0
2、计算电子占据比ef高2kt、10kt的能级的几率和空穴占据比ef
低2kt、10kt能级的几率。
解：能量为e的能级被电子占据的概率为fn(e)?
1
1?exp(
e?ef
kt
)
e比ef高2kt时，电子占据比：fe?
1
1?exp(
2ktkt
)
?
11?e
2
?0.1192
e比ef
f?高10kt时，电子占据比：e
fp?
11?e
10
?4.54?10
?)
11?e
2
?5
1
1?exp(
ef?ekt
e比ef低2kt时，空穴占据比：
?0.1192
f?e比ef低10kt时，空穴占据比：p
11?e
10
?4.54?10
?5
3、设n－si中ni?1.5?1010cm?3，掺杂浓度nd?1016cm?3，少
子寿命??10?s。如果由于外界作用，少子浓度p＝0（加大反向偏压
时的pn结附近就是这种情况），问这时电子一空穴的产生率是多少？
（复合率r?
?p
?
20
，当复合率为负值时即为产生率）
解：在本征硅中，i
npi?n?2.25?10
p?
ni
2
2
i
，在n型硅中，少子浓度：
20
nd
?
2.25?101?10
16
?2.25?10
4
产生率为：r`=?r??
?p
?
?
2.25?1010?10
?6
4
?2.25?10
9
4、一块半导体样品，时间常数为??0.1?s，在弱光照下停止光照
0.2?s后，光电子浓度衰减为原来的多少倍？
解：
ne(t)?n(0)e
?
t
?
ne(t)
ne(0)
?e
?2
?0.1354
5、一块半导体样品，本征浓度ni?1.5?1010cm?3，n区掺杂浓度
nd?1017cm?3，p区掺杂浓度na?7?1014cm?3，求pn结的接触
电势差ud（室温下，解：在p-n结处，接触电势差
ktq
。?0.026v）
v0?
kte
ln
nandn
2
i?2
?
1.38?10
?23
?300
?19
1.602?10
?ln
7?10
2
14
?10
20
17
1.5?10
?2.5875?10
?26.46?0.685(伏)
6、设某种光电倍增管一共有10个倍增极，每个倍增极的二次电子
发射系数均为
??4，阴极灵敏度sk?20?a/lm，阳极电流不得超过100?a，试估算
入射于阴极的光通
量
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