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光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符号、外形见图1所示。其封装有金封和塑封两种(即圆柱形和扁方形)。有的光敏二极管为了提高其稳定性,还外加了一个屏蔽接地脚,外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压,其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下,产生的光电流并不相同,但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下,所产生的光电流最大值也不相同,且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图2的曲线①、②分别是光敏二极管NDL3200、NDL5800C的光谱响应特性曲线。由图可看出,它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区,其中二极管NDL3200的光谱响应值最大。
发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(斗橡P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。
它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普锋销或通二极管一样是由银伍一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结,和普通二极管相比,在结构上不同的是,为了便于接受入射光照,PN结面积尽量做的大一些,电极面积尽量小些,而且PN结的结深很浅,一般小于1微米。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1微安),称为暗电流。当有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部坦裤分电子挣脱共价键,从而产生电子---空穴对,称为光生载流子。
它们在反向电压作用下参加漂移运动,使反向电流明显变大,光的强度越大,反禅旦向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下,所产生的电流叫光电贺信扰流。如果在外电路上接上负载,负载上就获得了电信号,而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加,形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时,可以使PN结中产生电子一空穴对,使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移,使反向电流增增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。
光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。光敏三极管除具有光电转换的功能外念稿,还具有放大功能,在电路仔谈孝图中文字符号一般为VT。光敏三极管因输入信号为光信号,所以通常只有集电极和发射极两个引脚线侍团。
光敏二极管的工作原理是光敏二极管工作时加有反向电压,没有光照时,其反向电阻很大,只有很微弱的反向饱和电流。
一般来说,我们所常见的光敏二极管也叫作光电二极管,这种光敏二极管其实是与半导体二极管在结构上面是非常类似的。我们可以仔细观察一下,光敏二极管的管芯,就是一个已经具有了光敏特征的一种PN结,这种PN结是具有着单向发展的导电性的。
因此,在光敏二极管的正常工作时,也还需要加上一道反向流通的电压。一般在无光照的时候,我们可以看到会有很小的饱和反向漏电流泄露山来,这也就是我们所说的暗电流,到了此时光敏二极管也就截止了。
当光敏二磨物念极管受到日光的光照时,其中的饱和反向漏电流就会大大增加了,同时也还会形成一种光电流。光电流会以它随入射光的具体强度的变化而产生变化,具体的变化还是需要以操作的为标准。
还有在光蚂物线照射到了PN结以后,其同时还可以使PN结里面产生出了电子一空穴对,与此同时其也会因此而使得少数载流子的密度逐步的进行增加。
光敏二极管能否正常的进行使瞎困用,其实也与它的制作工艺有很大的关系,要知道光敏二极管的具体工作,其实也是一种进行吸收的过程。光敏二极管是会将光的变化转化成一种反向电流的发展变化,其中的光电流与暗电流的合成就是光电流。
所以,光敏二极管的制作工艺,就体现在了它的暗电流会使得器件对光的灵敏度降到最低的层次。我们需要将光的强度与其中的光电流形成正比的条件,才能够把光信号转化为正确的电信号。
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