光敏二極管

光敏二極管，又叫光電二極管是一種能夠?qū)⒐飧鶕?jù)使用方式，轉(zhuǎn)換成電流或者電壓信號的光探測器。管芯常使用一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，對光的變化非常敏感，具有單向?qū)щ娦裕夜鈴?qiáng)不同的時(shí)候會改變電學(xué)特性，因此，可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。

光敏二極管工作原理

光敏二極管是將光信號變成電信號的半導(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，電極面積盡量小些光敏二極管組，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，稱為光生載流子。

它們在反向電壓作用下參加漂移運(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，而且這個(gè)電信號隨著光的變化而相應(yīng)變化。

光敏二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一般為VD。

光敏二極管如何接入電路

光敏二極管有很多種型號：

1、以自然光為觸發(fā)條件，這個(gè)簡單，他只有兩根管腳，你可以把它想象成一個(gè)開關(guān)，串聯(lián)在電路里，有光它就導(dǎo)通無光就關(guān)斷，注意連接方向，與普通二極管安裝方向相同

2、需要12V、5V電源激發(fā)的光敏二極管，這種使用最多，一般有四根管腳，分兩組。一般在二極管上有個(gè)紅點(diǎn)標(biāo)注，有紅點(diǎn)的是激發(fā)端。一組兩根接12V、5V直流電源（控制回路），另一組兩根接驅(qū)動(dòng)電路，只要控制電路導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電路就導(dǎo)通，這種二極管的好處是，輸入與輸出間阻抗高，沒有干擾。

3.光敏二極管與普通光敏二極管一樣，它的PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，因此，光敏二極管工作時(shí)應(yīng)加上反向電壓，當(dāng)無光照時(shí)，電路中也有很小的反向飽和漏電流，一般為（稱為暗電流），此時(shí)相當(dāng)于光敏二極管截止;當(dāng)有光照射時(shí)，PN結(jié)附近受光子的轟擊，半導(dǎo)體內(nèi)被·束縛的價(jià)電子吸收光子能量而被擊發(fā)產(chǎn)生電子一空穴對。這些載流子的數(shù)目光敏二極管組，對于多數(shù)載流子影響不大，但對P區(qū)和N區(qū)的少數(shù)載流子來說，則會使少數(shù)載流子的濃度大大提高，在反向電壓作用下，反向飽和漏電流大大增加，形成光電流，該光電流隨入射光強(qiáng)度的變化而相應(yīng)變化，光電流通過負(fù)載RL時(shí)，在電阻兩端將得到隨入射光變化的電壓信號。光敏二極管就是這樣完成電功能轉(zhuǎn)換的。

4.附圖

光敏二極管屬于哪種光電效應(yīng)

光敏二極管屬于內(nèi)光電效應(yīng)中的光電導(dǎo)效應(yīng)，PN結(jié)可以工作于光生伏特效應(yīng)（光電池）、也可以工作于光電導(dǎo)效應(yīng)（光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管）

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