日期：2022-01-10
光敏二極管是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的特殊二極管(光接收器件)。它有一個(gè)pn結(jié)，它的外殼有一個(gè)帶玻璃的窗口，用于透光。那么它是如何工作的，我們?nèi)绾问褂盟?
光敏二極管一、暗電流
在光電導(dǎo)模式下，當(dāng)沒有光時(shí)，通過光敏二極管的電流為暗電流。光敏二極管中的暗電流包括半導(dǎo)體結(jié)的輻射電流和飽和電流。必須提前測(cè)量。特別是在精密光功率測(cè)量中，必須仔細(xì)考慮和糾正暗電流引起的誤差。
光敏二極管二、響應(yīng)時(shí)間
響應(yīng)速率是光導(dǎo)模式下的光電流與應(yīng)急燈的比值，單位為 A/W。響應(yīng)特性也可以表示為光敏二極管的量子效率，即光產(chǎn)生的載流子數(shù)與應(yīng)急光光子數(shù)之比。
光敏二極管三、噪聲等效功率(NEP)
噪聲等效功率是指產(chǎn)生光電流所需的最小光功率，它等于 1 Hz 時(shí)噪聲功率的 RMS。它大約等于光敏二極管的最小可檢測(cè)輸入功率。一個(gè)相關(guān)的屬性是檢測(cè)率 (D)，它是噪聲等效功率的倒數(shù)。
光敏二極管四、頻率響應(yīng)特性
主要由三個(gè)因素決定：耗盡層附近光生載流子的擴(kuò)散時(shí)間; 耗盡層中光生載流子的漂移時(shí)間;由負(fù)載電阻和并聯(lián)電容決定的電路時(shí)間常數(shù)。
光敏二極管五、工作方式
有光時(shí)，帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)，將能量傳遞給共價(jià)鍵上的電子。一些電子脫離共價(jià)鍵，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，也稱為光生載流子。光生載流子的數(shù)量是有限的，光前的多數(shù)載流子數(shù)量遠(yuǎn)大于光生載流子的數(shù)量。因此，光生載流子對(duì)載流子數(shù)量的影響很小，但少數(shù)載流子的數(shù)量影響很大。這就是光敏二極管在反向電壓而不是正向電壓下工作的原因。因此，在反向電壓下，由光生載流子增加的少數(shù)載流子參與漂移運(yùn)動(dòng)。在 P 區(qū)，光生電子擴(kuò)散到 PN 結(jié)。如果 P 區(qū)厚度小于電子擴(kuò)散長度，則大部分光生電子將通過 P 區(qū)到達(dá) PN 結(jié)。因此，在光敏二極管制造中，PN結(jié)很淺，以促進(jìn)少數(shù)載流子的漂移。
光敏二極管六、光控
光控光敏二極管可用作光電開關(guān)，其電路如下圖所示。當(dāng)沒有光時(shí)，光敏二極管VD1由于反向電壓而截止。晶體管VT1和VT2也因無基極電流而截止。繼電器處于釋放狀態(tài)。當(dāng)光在 VD1 上發(fā)射時(shí)，它從截止過渡到導(dǎo)通。于是，VT1、VT2依次導(dǎo)通，繼電器K吸合，接通控制電路。
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