日期：2021-03-12
光電二極管是一種特殊的二極管，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流或電壓信號(hào)，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)二極管基本相同，都有一個(gè)PN結(jié)，但是光電二極管在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，盡量使PN結(jié)的面積較大，以便于接收入射光。
它的基本原理是：當(dāng)光線照射到光電二極管時(shí)，吸收的光能轉(zhuǎn)化為電能。光電二極管工作在反向電壓下，只經(jīng)過(guò)很弱的電流(一般小于0.1微安)，稱為暗電流，有光照時(shí)，帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，將能量傳遞給共價(jià)鍵上的電子，使某些電子脫離共價(jià)鍵，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，稱為光生載流子，因?yàn)楣馍d流子的數(shù)量有限，而光照前多子的數(shù)量遠(yuǎn)大于光生載流子的數(shù)量，所以光生載流子對(duì)多子的影響很小，但少子的數(shù)量較少，有較大的影響，這就是為什么光電二極管工作在反向電壓下，而非正向電壓下。
在光生電子在反向電壓下，在光生載流子的作用下，為促使少子參與漂流運(yùn)動(dòng)，在P區(qū)內(nèi)，光生電子在PN區(qū)內(nèi)擴(kuò)散，若P區(qū)厚度小于電子擴(kuò)散長(zhǎng)度，則光生電子將能穿過(guò)P區(qū)到達(dá)PN結(jié)。
光電二極管的工作是一種吸收過(guò)程，它將光的變化轉(zhuǎn)化為反向電流的變化，光電流和暗電流的合成是光電流，所以光電二極管的暗電流使器件對(duì)光的靈敏度降到最低，光的強(qiáng)度與光電流成正比，從而能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
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