1 Überblick über die Sensorik

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318 6.2 Kenngrößen optischer Sensoren 6.2 Kenngrößen optischer Sensoren 319
Das Verhältnis von Rauschspannung zu spektraler Empfindlichkeit wird auch als äquivalente
Rauschleistung (NEP aus noise equivalent power) bezeichnet:
Diese Bezeichnung wird unmittelbar aus der Beziehung (9) verständlich: U N /R λ
U
entspricht
gerade der Strahlungsleistung P min , bei der die Sensorspannung U sens gleich
der Rauschspannung U N ist, d.h.
Häufig wird ein meßtechnisch begründeter Faktor 1/√2 hinzugefügt. Nach (17) bekommt
insgesamt die Detektivität die Form
Die Bilder 6.2-4, sowie die Tabellen 6.2-1 und 2 zeigen einen Vergleich der spektralen
Nachweisvermögen und anderer optischer Kenngrößen verschiedener
Halbleitersensoren.
Bild 6.2-4
Tab. 6.2-1
a) Wellenlängenabhängigkeit der spektralen Detektivität optischer Halbleitersensoren
(nach [6.5]). Sensoren, die als Photodioden aufgebaut sind, werden gekennzeichnet
mit PD, alle anderen Sensoren werden als Photoleiter betrieben.
Bei der großen Vielzahl von Werkstoffen, die im Wellenlängenbereich der Infrarotstrahlung
eingesetzt werden können, haben zum gegenwärtigen Zeitpunkt
das Cadmium-Quecksilbertellurid CdHgTe und dotiertes Silizium die größte
technische Bedeutung. Von besonderem Interesse sind Sensoren mit einer hohen
Empfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich, wo die Absorption in der Luftatmosphäre
gering ist:
b) Durchlässigkeit T der Luftatmosphäre im Bereich infraroter Strahlung (nach
[6.6]). Von besonderer Bedeutung sind die Bänder zwischen 3 und 5 und 8 und 13
µm. In den dazwischenliegenden Bereichen tritt eine starke Lichtabsorption
auf, z.B. über Wassermoleküle.
Kenndaten optischer Sensoren aus verschiedenen Halbleiterwerkstoffen
(nach [6.1])