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[光敏二極管]光敏二極管產品特性解答

日期:2022-11-14

一種特殊類型的 PN 結器件在暴露于光時會產生電流,稱為光敏二極管。它也被稱為光電探測器或光電傳感器。它以反向偏置模式運行并將光能轉換為電能。下圖顯示了光電二極管的符號表示。它的工作原理是光電效應。光電二極管的工作原理是,當這個兩端半導體器件的結被照亮時,電流開始流過它。當施加一定的反向電位時,只有少數電流流過器件。光電二極管的構造:下圖顯示了光電二極管的結構細節:器件的 PN 結放置在玻璃材料內部。這樣做是為了讓光能通過它。由于只有結暴露在輻射下,因此,玻璃材料的其他部分被涂成黑色或金屬化。整個單元的尺寸非常小,接近2.5 毫米。值得注意的是,流經器件的電流以微安為單位,通過電流表測量。


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光敏二極管一、工作模式

光電二極管基本上以兩種模式工作:光伏模式:它也被稱為零偏壓模式,因為沒有為設備提供外部反向電位。然而,當器件暴露在光下時,少數載流子會發生流動。光電導模式:當向設備施加一定的反向電位時,它就表現為光電導設備。在這里,隨著反向電壓的相應變化,耗盡寬度增加?,F在讓我們了解光電二極管的詳細電路布置和工作原理。


光敏二極管二、流過器件

在光敏二極管中,一個非常小的反向電流流過器件,稱為暗電流。之所以這樣稱呼,是因為該電流完全是少數載流子流動的結果,因此在器件未暴露于輻射時會流動。p側存在的電子和n側存在的空穴是少數載流子。當施加一定的反向偏置電壓時,少數載流子,來自n側的空穴受到電池正電位的排斥力。類似地,存在于 p 側的電子會受到電池負電位的排斥。由于這種運動,電子和空穴在結處復合,從而在結處產生耗盡區。


光敏二極管三、暗電流設備

由于這種運動,一個非常小的反向電流流過稱為暗電流的設備。電子和空穴在結處的結合在耗盡處產生中性原子。因此,任何進一步的電流流動都會受到限制?,F在,設備的連接處被光照亮。當光落在結的表面上時,結的溫度就會升高。這導致電子和空穴彼此分離。在兩者分離時,來自n側的電子被吸引到電池的正電位。類似地,存在于 p 側的空穴會被電池的負電位吸引。然后,這種運動會通過器件產生高反向電流。隨著光強度的增加,產生更多的電荷載流子并流過器件。從而,通過設備產生大電流。


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光敏二極管四、電流狀態

然后該電流用于驅動系統的其他電路。因此,我們可以說光能的強度與通過設備的電流成正比。在光電二極管的情況下,只有正偏置電位才能使器件處于無電流狀態。光電二極管的特性:下圖顯示了一個光電二極管的 VI 特性曲線:這里,垂直線代表流過器件的反向電流,水平線代表反向偏置電位。第一條曲線表示在沒有光的情況下由于少數載流子而產生的暗電流。正如我們在上圖中看到的,所有曲線顯示它們之間的間距幾乎相等。這是因為電流隨著光通量成比例地增加。


光敏二極管五、產品應用

光敏二極管主要用于計數器和開關電路。光敏二極管廣泛用于光通信系統。邏輯電路和編碼器也使用光敏二極管。它廣泛用于防盜報警系統。在這樣的警報系統中,直到暴露于輻射沒有中斷,電流才會流動。由于光能未能落在設備上,它會發出警報。對于典型的光電二極管,正常的反向電流在幾十微安范圍內。


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