Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Основы теории фотопроводимости - Роуз А.

Роуз А. Основы теории фотопроводимости — М.: Мир, 1966. — 189 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviteoriifotoprovodimosti1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 54 >> Следующая

ехР (—~Wr) эр?'см~2¦ сек~1. (6.32)
В радиодиапазоне (hv<kT) фотоны не могут рассматриваться как независимые и невзаимодействующие частицы. Поток фотонов имеет достаточную плотность для того, чтобы несколько фотонов достигали приемника в достаточно близкие моменты времени и
134
Г лава в
в достаточно близких элементах телесного угла, чтобы вызвать интерференцию. Поэтому в формуле (6.3) множитель n'k необходимо заменить на й1). Таким образом, выражение (6.4), записанное для среднеквадратичной флуктуации мощности, преобразуется к виду
Pi = fV
или
Pn = Fa. (6.33)
Здесь необходимо помнить, что учитываются только те фотоны, которые попадают в приемник из столь малого телесного угла, чтобы между ними была возможна интерференция. При площади приемника А этот телесный угол равен Х2/Л.
Полный поток фотонов, достигающий приемника и приходящийся на единицу телесного угла и на единицу времени при hv<kT, равен
~ фотон • сек~1 • стерад~1. (6.34)
Используя выражение (6.34), напишем выражения для потока интерферирующих фотонов
г- Я,2 / A Av kT\ kT * ,г. огч
F = -x\—=MTAv <6-35)
и для среднеквадратичной мощности шума этих фотонов
Рп = Fa = Fkv = kT Av. (6.36)
Здесь Av — ширина полосы пропускания приемника, а сам результат представляет собой хорошо известную формулу для мощности шумов, попадающих на вход радиоприемника. В противоположность приемникам фотонов в оптическом диапазоне этот шум не зависит от площади приемника при условии, что АЖ2. Зависимость от площади исчезает потому, что
') Среднеквадратичная флуктуация плотности фотонов, находящихся в одном состоянии, как это непосредственно следует из соотношения Эйнштейна, равна (п2) =п(\+п)г где =[exp(/zv/^7'J — I]'1.
Шумовые токи
135
в этом процессе играет роль только излучение, падающее на приемник внутри телесного угла, в пределах которого возможна взаимная интерференция.
hv
1/
/
&У '



/ /Aw \ ^
Радиошум / /(~у7 tiv exp (-hv/2kT)
/
У
у
у \
У \ \
У А
/У j ‘---hv exp 1-hv/kT)
КТ
In (hv) ——
Фиг. 33. Относительная величина среднеквадратичной мощности шума различных составляющих планковского излучения (включая нулевые колебания), падающего на приемник или детектор, отнесенная к единичному интервалу полосы пропускания, как функция средней частоты приемника илн детектора.
Если сравнить выражения (6.32) и (6.36), то нетрудно видеть, что мощности радиошума и оптического шума (фиг. 33) становятся сравнимыми, когда hv^kT, если (Л©2)|/2Д«г 1. На больших частотах преобладает оптический шум, на меньших — радиошум,
§ 12. Общие замечания о шуме
Фотопроводник является, по существу, бесшумным усилителем в том смысле, что отношение сигнал/шум в фототоке почти точно равно отношению сигнал/шум
136
Глава 6
в потоке падающих фотонов. Чтобы показать это, возьмем в качестве сигнала средний ток и напишем на основании уравнения (6.6)
/сигнал\2 _ F2 __ F /с от\
\ шум J0X~ 2 FAB ~ 2Л В (Ъ.Ы)
и, согласно уравнению (6.19),
/сигнал\2 ____ Я _ eFG F /р ооч
[ шум )вых~ 4 eGIAB ~ 4eGAB ~ 4 АВ '
Оба результата одинаковы, за исключением множителя 2. Кроме того, как следует из выражения (6.38), средний квадрат отношения сигнал/шум равен половине числа фотонов, падающих за время наблюдения 1/2АВ, что также равно половине числа возбужденных светом электронов в стационарном состоянии.
Дополнительный множитель 2 в знаменателе выражения (6.38) обусловлен статистическими флуктуациями вклада возбужденного электрона а относительно среднего значения. Такое отклонение от нешумящего усилителя мало по сравнению с другими отклонениями, которые могут возникать вследствие вариаций а, вызванных большими неоднородностями в распределении либо потенциала вдоль образца, либо времени жизни свободных носителей как вдоль, так и поперек образца. В результате действия этих неоднородностей выходной ток создается лишь частью потока фотонов на входе. Таким образом, согласно выражению (6.38), отношение сигнал/шум на выходе уменьшается. Справедливость такой интерпретации действия больших неоднородностей отчетливо видна, на'пример, в случае, когда большая часть напряжения оказывается приложенной к малой области образца. Чаще всего такая область расположена у катодного контакта. Ясно, что выходной ток при этом в основном определяется лишь частью фотонов, попадающей в малую область фотопроводника, на которой происходит падение напряжения.
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 54 >> Следующая