4.6.   Влияние температуры на спектральные характеристики фотоприемников

Изменение спектральных характеристик фотоприемников (ФП) от температуры, в основном, обусловлено температурной зависимостью коэффициен­та собирания. Последняя, в свою очередь, определяется температур­ными изменениями коэффициента поглощения света, ширины запре­щенной зоны полупроводника, диффузионной длины неосновных но­сителей, а для некоторых типов ФП – изменениями ширины области объемного заряда и режимом работы прибора.

Подпись:  

Рис. 4.8. Влияние температуры 
на параметры ФП: спектральные  характеристики  кремниевого  ФП
С увеличением тем­пературы ширина запрещенной зоны полупроводника уменьшается, и условия образования электронно-дырочных пар фотонами с мень­шей энергией облегчаются, т.е. край собственного поглощения полупроводника смещается в длинноволновую область спектра.

С пони­жением температуры ширина запрещенной зоны увеличивается, для ее преодоления и создания пар «электрон – дырка» требуются фотоны с большей энергией, а следовательно, край собственного поглощения полупроводника смещается в коротковолновую область. В связи с этим спектральная характеристика ФП с понижением температу­ры смещается в сторону коротких длин волн, с повышением тем­пературы – в длинноволновую область.

Например, для Si изменение ширины запрещенной зоны с температурой считается линейным с наклоном – 4·10-4 эВ/ оС, для Gе зависимость ширины запрещенной зоны от температуры квадратичная. Для кремниевых ФП наблю­дается сдвиг максимума спектральных кривых с из­менением температуры, но в коротковолновой области изменение чувствительности с температурой незначительно (рис. 4.8).