（A）0.22A/lm （B）0.22A/W （C）0.33mA/lm （D）0.33mA/W
14、在1000 lx的光照下，某光电池的开路电压是0.56伏，短路电流是0.28毫安。若要使用此光电池测量从几百到几千勒克斯的光照度，则关于其负载电阻最合适的说法是：
（C ） （A）RL≤2000Ω （B）RL≤1000Ω （C）RL≤1400Ω （D）RL≤600Ω
15、一个三相CCD，其材料中少数载流子寿命为?，极间转移时间为t2，则其工作频率应满足： （A） （A）fL＞
1111；fh≤ （B）fL＞；fh≤ 3?5?3t25t21111；fh≤ （D）fL＞；fh≤ ?3?t25t2 （C）fL＞
16、关于半导体光伏器件，以下说法正确的是： （ D ）
（A）光电二极管通常工作在其伏安特性曲线的第一象限； （B）光电二极管通常工作在其伏安特性曲线的第四象限 （C）光电池通常工作在其伏安特性曲线的第一象限； （D）光电池通常工作在其伏安特性曲线的第四象限；
17、减小光电二极管时间常数的基本方法是： （ D ） （A）减小光电二极管的接受光的区域的面积； （B）减小光电二极管的P—N结的厚度； （C）减小后级电路的负载电阻的阻值；
（D）给光电二极管加较大的反向偏置电压。
18、关于电阻的热噪声，以下说法正确的是： （ C ） （A）热噪声只与电阻的温度有关，与电阻的阻值无关；
2?4?kT?fR； （B）热噪声电流的表示式是：in2?4kT?fR； （C）热噪声电压的表示式是：un （D）热噪声功率的表示式是：Pn2?4?kT?f；
19、在光电技术中使用的探测器经常需要在低温下工作，这是为了： （C ）
（A）减小电路中温度噪声的影响； （B）减小电路中1/f噪声的影响；
（C）减小电阻热噪声的影响；
（D）减小电路中产生-复合噪声的影响。
20、提高一个光电探测器的探测率最有效的方法是： （ A ） （A）降低光电探测器的温度，减小电路系统的通频带宽度； （B）降低光电探测器的温度，减小电路系统的等效电阻；
（C）提高光电探测器的温度，增大电路系统的通频带宽度； （D）提高光电探测器的温度，增大电路系统的等效电阻；
21、使用经过致冷的光电探测器，可以使： （ C ） （A）光电探测器中的电子的速度减小； （B）光电探测器中的电阻的阻值减小； （C）光电探测器中的电阻的热噪声减小； （D）光电探测器的通频带的宽度减小。
22、在以下各种说法中，正确的是： （ D ） （A）CCD是通过势阱存储电荷的，但不能通过势阱变化把电荷转移出去； （B）CCD是通过P-N结存储电荷的，可以通过势阱变化把电荷转移出去； （C）光电二极管可以通过P-N结存储电荷，可以通过势阱变化把电荷转移出去； （D）光电二极管可以通过P-N结存储电荷，可以通过曝光的办法把电荷泄放掉。 23、在以下各种说法中，正确的是： （ D ） （A）光电位置传感器是通过光伏效应来测量的，不能同时测量光点的位置和强度；
（B）光电位置传感器是通过光电导效应来测量的，不能同时测量光点的大小和强度；
（C）光电位置传感器是通过光伏效应来测量的，可以同时测量光点的大小和强度；
（D）光电位置传感器是通过光电导效应来测量的，可以同时测量光点的位置和强度；
24、使用热电偶测量光照的优点是： （A） （A）输出电压与光的波长无关； （B）输出电流与波的强度无关； （C）输出功率与波的强度成正比； （D）测量噪声与背景光强无关。
25、某光电二极管加反向偏置电压，如以脉冲光照明，则从光照时刻算起，电流变化的规律为： （C） （A）I?S??I0 （B）I?S??I0
（C）I?S?(1?e?t?)?I0 （D）I?S?e?t??I0
26、在内光电效应材料中： （D） （A）入射光波长越长，光吸收系数越大，量子效率越高； （B）入射光波长越长，光吸收系数越小，量子效率越低； （C）入射光波长越短，光吸收系数越大，量子效率越高；
（D）随着入射光波长由长变短，光吸收系数越来越大，但量子效率则由低到高后，又随波长变短而越来越低；
27、在光电导材料中，从材料突然受到光照到稳定状态，光电流的变化是 （B ） （A）IP?IP0et/? （B）IP?IP0(1?e?t/?) （C）IP?IP0(1?et/?) （D）IP?IP0(1?e?t/?)
28、下列各物体哪个是绝对黑体： （ B ）
(A) 不辐射任何光线的物体 (B) 不能反射任何光线的物体 (C) 不能反射可见光的物体 (D) 不辐射可见光的物体
二、计算题：
1、设受光表面的光照度为100lx，能量反射系数0.6，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?dIv）
dScos?解：设受光表面光谱反射率相同，则每单位表面反射的光通量为 ?反???入?0.6?100?60Lm/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??I0co?s
每单位面积辐射出的光通量除以?即为其光亮度： Lv?dIvdI?v0dScos?dSS?1??v60??19.1 Cd/m2sr ?3.14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?d?v，所以在立体角d?内的光通量： d?d?v?Id??I0cos?sin?d?d?
?/22?0在半球面内的光通量 ?v??I0cos?sin?d??d???I0
02、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
E?EF1?exp()kT11?exp(2kT)kT?1?0.1192 21?eE比Ef高2kT时，电子占据比：fe?E比Ef高10kT时，电子占据比：fe?E比Ef低2kT时，空穴占据比：fp?1?4.54?10?5 101?e11??0.1192
Ef?E1?e21?exp()kT1?4.54?10?5 101?eE比Ef低10kT时，空穴占据比：fp?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
?P子一空穴的产生率是多少？（复合率R?，当复合率为负值时即为产生率）
?解：在本征硅中，nipi?ni2?2.25?1020，在N型硅中，少子浓度：
ni22.25?10204 P???2.25?1016Nd1?102.25?1049??2.25?10产生率为： R`=?R?? ?6?10?10?P每秒钟每立方厘米体积内可产生2.25×109个。
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?
?tne(t)?e?2?0.1354 ne(0)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
kTNaNd1.38?10?23?3007?1014?1017V0?ln??ln2?19eni1.602?101.52?1020 ?2.5875?10?2?26.46?0.685(伏)KT?0.026V）。 q6、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的上限。
解：阳极电流IA满足：IA??vSk?n，所以入射光通量
?v?IASk?n?100?6 lm ?4.77?101020?47、上题中，若阳极噪声电流4nA，求其噪声等效光通量?（?f?1HZ） 解：题中未给出入射光的波长值，我们取波长为555 nm，则V(?)?1
in4′10-3-10==1.9 10 NEP= Lm
Sksnkm20′410
8、某光敏电阻的暗电阻为600k?，在200lx光照下亮暗电阻比为1：100，求该电阻的光电导灵敏度。
解：该光敏电阻的亮电阻为R2?0.01R1?6?103?，光电导G?1/R，所以光电导灵敏度
1111??36?105?8.33?10?7S/Lx SE?R2R1?6?10E2?E1200?09、某光电导器件的特性曲线如右图，用该器件控制一继电器。使用30V直流电源，
电路在400lx的照度下有10mA电流即可使继电器吸合。试画出控制电路，计算所需串联的电阻和暗电流。
100R(k?)101Rt 30V R1 1 R 0.1J 0.0110100103104E(lx) 题9—1图 光敏电阻的特性曲线
题9—2图 光敏电阻控制继电器电路
解：光敏电阻的光电导灵敏度为
1111??5RR10001?1021SE???1?10?6 S/Lx
E2?E11000?1在400Lx的光照下，光敏电阻的阻值为R。 1G0??SEE?1?10?6?400?4?10?4S
R所以，Rt=2500欧姆。使用30V直流电源，使继电器吸合需10mA电流。这时回路电阻应为
RL=30/0.010=3000欧姆