某 PIN 光电二极管的 Eg=1.4eV,(1eV 为 1.6e-19 焦耳能量),设在 0.85um 波段接收 光功率为 10-7W,平均每四个入射光子,产生一个电子-空穴对。假设所有电子都被收 集。求其平均输出光电流 Io 和该光电二极管的长波长截止点λc。(h=6.63×10-34J•S 为 普朗克常数
时间: 2024-04-07 21:28:36 浏览: 170
根据能量守恒,入射光子的能量应该等于电子空穴对的激发能,即:
E = Eg = 1.4 eV = 2.24 × 10^-19 J
平均每四个入射光子,产生一个电子-空穴对,因此每个光子产生的电子数为:
n = 1/4
电子的电荷量为:
q = 1.6 × 10^-19 C
因此光电二极管的平均输出电流为:
Io = n × P / E = (1/4) × 10^-7 / 2.24 × 10^-19 ≈ 4.46 × 10^-12 A
根据光电二极管的工作原理,当入射光的波长越长,能量越小,光电二极管的响应就会越弱,直到停止响应。因此,长波长截止点λc可以通过下式计算:
λc = hc / Eg = 6.63 × 10^-34 × 3 × 10^8 / 1.4 × 1.6 × 10^-19 ≈ 0.886 μm
因此,该光电二极管的长波长截止点λc约为0.886 μm。
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