日期：2023-07-24
當暴露在光下時，光電二極管會產生與光強度成正比的電流。這種光產生的電流與普通二極管或 LED 中的電流方向相反。隨著更多光子撞擊光電二極管，電流增加，導致二極管兩端產生電壓。隨著二極管兩端電壓的增加，線性度降低。
除了發(fā)光之外，LED 還可用作光電二極管光傳感器/檢測器。此功能可用于多種應用，包括環(huán)境光水平傳感器和雙向通信。作為光電二極管，LED 對等于或短于其發(fā)射的主波長的波長敏感。綠色 LED 對藍光和某些綠光敏感，但對黃光或紅光不敏感。
光敏二極管一、波長列出
例如，紅色 LED 將檢測黃色 LED 發(fā)出的光，黃色 LED 將檢測綠色 LED 發(fā)出的光，但綠色 LED 將不會檢測紅色或黃色 LED 發(fā)出的光。所有三個 LED 都會檢測“白”光或來自藍色 LED 的光。白光中含有藍光成分，可以被綠色 LED 檢測到?；叵胍幌?，可見光波長可以從最長波長到最短波長列出，如紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(記住助記符“Roy G. Biv”)。在所有可見光顏色中，紫羅蘭色是波長最短、光子能量最高的光，而紅色則是波長最長、光子能量最低的光。采用透明塑料封裝的 LED 比采用彩色封裝的 LED(例如 ADALP2000 模擬零件套件中包含的 LED)對廣譜照明(例如一般室內照明)更敏感。
光敏二極管二、廣譜照明
在所有可見光顏色中，紫羅蘭色是波長最短、光子能量最高的光，而紅色則是波長最長、光子能量最低的光。采用透明塑料封裝的 LED 比采用彩色封裝的 LED(例如 ADALP2000 模擬零件套件中包含的 LED)對廣譜照明(例如一般室內照明)更敏感。在所有可見光顏色中，紫羅蘭色是波長最短、光子能量最高的光，而紅色則是波長最長、光子能量最低的光。采用透明塑料封裝的 LED 比采用彩色封裝的 LED(例如 ADALP2000 模擬零件套件中包含的 LED)對廣譜照明(例如一般室內照明)更敏感。
光敏二極管三、光學檢測器
要將 LED 用作光學檢測器，請勿將 LED 正向偏置到電流-電壓 (IV )曲線的象限 #1。(象限 1 是工作電壓和電流均為正值時的情況。)允許 LED 工作在太陽能電池模式，象限#4(工作電壓為正，電流為負)，或光電二極管模式象限#3(工作電壓為負，電流為負)。在太陽能電池模式下，不使用施加的偏置電壓。太陽能電池(在本例中為 LED)產生自己的電流和電壓。
光敏二極管四、工作原理
光電二極管在反向偏置條件下連接，如上圖所示。耗盡區(qū)寬度較大。在正常情況下，由于少數(shù)電荷載流子，它會承載較小的反向電流。當光通過 pn 結上的玻璃窗入射時，光中的光子轟擊 pn 結，并將一些能量傳遞給價電子。因此，價電子從共價鍵中脫離并成為自由電子。因此產生更多的電子-空穴對。因此，少數(shù)電荷載流子的總數(shù)增加，因此反向電流增加。這就是光電二極管的基本工作原理。
光敏二極管五、特性
光電二極管被設計成對光敏感。當沒有光時，反向偏置的光電二極管攜帶非常小的電流，稱為暗電流。記為我?我λ。這純粹是由于熱產生的少數(shù)載流子造成的。當光通過一個小窗口落在 pn 結上時，光子將能量轉移給價電子，使其自由。因此反向電流增加。它與光強度成正比。下圖顯示了光電二極管的特性。第一張圖顯示了反向電流與光強之間的關系，第二張圖顯示了不同光強下反向電壓與反向電流之間的關系。
光敏二極管六、電壓單元
當光電二極管在沒有任何偏置的情況下被照射時，p 側的空穴數(shù)量和 n 側的電子數(shù)量會增加。因此，少數(shù)載流子被掃過結。我們知道勢壘電位在 p 側為負，在 n 側為正。由于少數(shù)載流子的流動，該勢壘勢趨于降低。當外部電路跨接在二極管端子上時，少數(shù)載流子將通過外部電路返回到原來的一側。從 p 到 n 穿過連接點的電子現(xiàn)在將通過 n 端子流出并進入 p 端子。這意味著該器件表現(xiàn)為電壓電池，n 側為負極端子，p 側為正極端子。因此，光電二極管是一個光伏器件以及光電導器件。
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