光敏二（三）極管特性試驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解光敏二極管的光照特性和光敏三極管的光譜特性及伏安特性等基本特性。

二、實(shí)驗(yàn)原理

略

三、需用器件與單元

主機(jī)箱、安裝架、普通光源、各種濾光鏡、光電器件實(shí)驗(yàn)（一）模板、0~12V可調(diào)直流電壓源、-12V~+12V可調(diào)直流電壓源、光敏二極管和光敏三極管

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、光敏二極管光照特性的測試

光敏二極管工作電壓為5V（某定值）時，它的光電流I隨光照度E變化而變化。

按圖正確連接實(shí)驗(yàn)裝置后，根據(jù)表4-1測量數(shù)據(jù)并作I—E曲線圖4-1。

分析：

在一般加了反向偏壓的情況下，只要偏置電壓達(dá)到某值，擴(kuò)散電流被抑制，輸出電流為光電流和反向飽和電流之和。當(dāng)光照度E達(dá)到一定大小時，反向飽和電流遠(yuǎn)小于光電流可忽略不計(jì)。因此，可認(rèn)為光電流與光照度成線性關(guān)系。由圖4-1可知，當(dāng)E大于或等于50Lx時，I—E曲線可近似認(rèn)為成線性。

2、光敏三極管的光譜特性測試

光敏三極管在一定偏置電壓下，對等能量但波長不同的光源所產(chǎn)生的光電流大小不同。本實(shí)驗(yàn)易某功率為基準(zhǔn)，更換光源前端蓋的濾光片獲得不同波長的光源。

按圖正確連線后，測量不同波長的光源以相同功率照射光敏三極管時的電流值，填入表5-1并作曲線圖5-1。

分析：

光敏三（二）極管的光譜特性主要取決于所采用材料的禁帶寬度，同時也與結(jié)構(gòu)工藝密切相關(guān)。對不同材料構(gòu)成的器件一般有特定一個光譜響應(yīng)峰值，在此峰值外的波段區(qū)光電流迅速衰減。

由圖5-1可知光敏二極管特性實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)所用光敏三極管的光譜響應(yīng)峰值應(yīng)大于600nm，位于長波段區(qū)。3、光敏三極管的伏安特性測試

分析：

在理論上，光敏三極管的伏安特性有兩個特點(diǎn)：

（1）、在光照度低時，伏安特性比較均勻，而隨著光照度增加，曲線變密。這是因?yàn)殡娏鞣糯蟊稊?shù)與光照度有關(guān)，隨著照度的增加，放大倍數(shù)下降，導(dǎo)致光電流下降；在強(qiáng)光照度下，光電流與照度不呈線性。雖然本實(shí)驗(yàn)所取照度差值不大，但觀察表5-2在相同電壓下，將10Lx與20Lx的光電流差值跟20Lx與30Lx的作比較，會發(fā)現(xiàn)隨著光照度從10Lx增大倒30Lx過程中，電流增大差值減小，即電流放大倍數(shù)下降。

（2）、偏置電壓低時，光敏三極管的集電極電流與照度呈非線性。隨偏置電壓的變大，I —U曲線變得平坦。

由圖5-2可知，在電壓值小于1V時，光電流與照度呈非線性。而在大于1V的區(qū)域內(nèi)，雖然伏安特性曲線變得平坦，但曲線仍略有向上偏斜，間距增大。這是因?yàn)楣饷羧龢O管除了具有光電靈敏度外光敏二極管特性實(shí)驗(yàn)，還具有電流增益，而且電力增益隨光電流的增大而增大。

五、實(shí)驗(yàn)心得

1、在測量光照特性前，要先明確所用光源的光照度與光源工作電壓的對應(yīng)關(guān)系，以便通過調(diào)節(jié)電壓控制光照度的大小。

2、在測量光譜特性前，要先明確不同波長的光源光功率與光源電壓的對應(yīng)關(guān)系，以確保采用不同波長時，其功率大小一致。

3、因?yàn)楣饷舳ㄈO管隨光照、偏置電壓變化是個時間過程，加上測量儀器的靈敏度和精度有限，所以需要我們耐心調(diào)節(jié)自變量，并細(xì)心讀取測量數(shù)據(jù)，切記心浮氣躁，敷衍了事。

文章由啟和科技編輯