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光电探测器是一种将光信号转换为便于测量的电信号的功能器件，主要工作于可见光和近红外波段，可用于工业自动化控制、射线探测和测量、光度计量等，在军事和国民经济的众多领域已经得到广泛的认可和应用。本文提出了一种新型的光电探测器线性阵列结构，可以应用于降水监测。通过将光电探测器探头安装于气象飞机飞入云层直接对大气中的降水粒子进行测量，记录云层中降水粒子的分布密度，颗粒直径等详细参数，以此作为参考来预测降水的大小。降水监测是气象预报的重要内容，此预测方法准确、直接、高效，对于指导工农业生产，人们的日常出行，尤其是对极端暴雨灾害的预防，保障人们的生命财产安全具有现实的指导意义。 本文主要围绕光电探测器阵列的设计和应用展开研究。在总结分析了国内外用于降水监测的光电探测器探头的基础上，提出了一种新型的简便、实用、高效的光电探测器阵列结构。先是对双线阵结构、防串扰沟槽、增透膜等进行了设计，在此基础上完成了芯片的流片、封装，最后用水滴代替降水粒子，完成了对水滴直径和间距的模拟测试并对实验结果进行了分析和讨论。论文的主要研究内容包括: 1、提出了光电探测器的阵列结构。光电探测器芯片由128个PIN光电二极管组成，分为2排，每排64个，呈线性排列。所有光电二极管制作于一片本征外延片上，单个光电二极管大小为80μm×100μm，为PIN型结构。顶部P区作为阳极为P型重掺杂，各二极管阳极互不相连，中间的Ⅰ层很厚，可以保证光的充分吸收，二极管的底部为N型重掺杂，充当所有光电二极管的共同阴极。隔离沟槽设计可以有效避免光串扰和电串扰，增透膜设计可以减少对光的反射，提高透射率。 2、对设计好的芯片进行了流片。通过氧化、光刻、刻蚀、离子注入等半导体工艺，完成了对芯片的微加工制作。再将芯片与设计的PCB板封装，完成了整个光电探测器的制作。 3、对器件进行了模拟雨滴测试。搭建了一个简易的模拟测试系统，用水滴代替降水粒子，对单个水滴的直径和两滴水间的间距进行了测量，结果显示器件在精确度方面完全满足雨滴测试的要求。