光敏二極管是什么 光敏二極管工作原理

光敏二極管是什么？大家可能不是很了解，光敏二極管是一種電壓信號(hào)以及幫助電流轉(zhuǎn)換的光探測(cè)器。它能夠把不同的光根據(jù)相關(guān)的使用方式，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為我們所需要的電流以及電壓信號(hào)。隨著這類設(shè)備在人們的生活當(dāng)中，發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。那么光敏二極管工作原理是什么呢？今天小編來(lái)給大家介紹一下吧！

光敏二極管是什么

1.光敏二極管也叫光電二極管。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦?，因此工作時(shí)需加上反向電壓。無(wú)光照時(shí)，有很小的飽和反向漏電流，即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí),飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。常見(jiàn)的有2CU、2DU等系列。

2.光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。 通?；鶚O不引出，但一些光敏三極管的基極有引出，用于溫度補(bǔ)償和附加控制等作用。當(dāng)具有光敏特性的PN 結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個(gè)放大了相當(dāng)于β倍的信號(hào)電流。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。

3.基本特性:(1)光譜特性 (2)伏安特性(3)光照特性(4)溫度特性(5)頻率響應(yīng)特性.

光敏二極管工作原理

光敏二極管是將光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。它的核心部分也是一個(gè)PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上不同的是，為了便于接受入射光照，PN結(jié)面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。

光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒(méi)有光照時(shí)，反向電流很?。ㄒ话阈∮?.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有光照時(shí)，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子---空穴對(duì)，稱為光生載流子。

它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⒓悠七\(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。光敏二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。

光敏二極管、光敏三極管是電子電路中廣泛采用的光敏器件。光敏二極管和普通二極管一樣具有一個(gè)PN結(jié)，不同之處是在光敏二極管的外殼上有一個(gè)透明的窗口以接收光線照射，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，在電路圖中文字符號(hào)一般為VD。光敏三極管除具有光電轉(zhuǎn)換的功能外，還具有放大功能，在電路圖中文字符號(hào)一般為VT。光敏三極管因輸入信號(hào)為光信號(hào)，所以通常只有集電極和發(fā)射極兩個(gè)引腳線。同光敏二極管一樣，光敏三極管外殼也有一個(gè)透明窗口，以接收光線照射。

光敏二極管主要參數(shù)：

1、最高反向工作電壓BVR(ReverseBreakdownVoltage):是指光敏二極管在無(wú)光照的條件下，反向漏電流不大于0.1mA時(shí)所能承受的最高反向電壓值。

2、暗電流ID(DarkCurrent):是指光敏二極管在無(wú)光照及最高反向工作電壓條件下的漏電流。暗電流越小，光敏二極管的性能越穩(wěn)定，檢測(cè)弱光的能力越強(qiáng)。

3、光電流IL(ReverseLithgCurrent):是指光敏二極管在受到一定光照時(shí)，在最高反向工作電壓下產(chǎn)生的電流。其參數(shù)數(shù)值會(huì)根據(jù)器件的使用功能分別測(cè)量，測(cè)量的條件一般有:用2856K鎢絲光源，照度為1000Lux；有用6500K白色熒光燈光源，照度為1000Lux,不過(guò)進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)，都會(huì)用白光LED來(lái)做替代光源；或是選用940nm波段紅外光源，強(qiáng)度為1mW/m2進(jìn)行測(cè)試。

4、光電靈敏度Sn:它是反映光敏二極管對(duì)光敏感程度的一個(gè)參數(shù)，用在每微瓦的入射光能量下所產(chǎn)生的光電流來(lái)表示，單位為μA/μW。

響應(yīng)時(shí)間Tr/Tf(Rise/FallTime):光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)所需要

的時(shí)間，一般為幾十納秒。響應(yīng)時(shí)間越短，說(shuō)明光敏二極管的工作頻率越高。

5、正向壓降VF:是指光敏二極管中通過(guò)一定的正向電流時(shí)，它兩端產(chǎn)生的壓降。

6、結(jié)電容Ct(Totalcapacitance):指光敏二極管PN結(jié)的電容。Ct是影響光電響應(yīng)速度的主要因索,結(jié)面積越小，結(jié)電容Ct也就越小，則工作頻率越高。而光敏二極管的響應(yīng)時(shí)間主要取決于管中結(jié)電容和外部電路電阻的乘積。

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