光敏二极管和光敏三极管简介及应用

光敏二极管和光敏三极管简介及应用光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。一、光敏二极管1结构特点与符号光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。光敏二极管在电路中的符号如图所示。光敏二极管使用时要反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。2光电转换原理根据结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。此时，如果无光照射结，则因本征激发产生的电子空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变,在光敏二极管中称为暗电流。当有光照射结时，结内将产生附加的大量电子空穴对（称之为光生载流子），使流过结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。不同波长的光（兰光、红光、红外光）在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。被表面型扩散层所吸收的主要是波长较短的兰光，在这一区域，因光照产生的光生载流子（电子），一旦漂移到耗尽层界面，光额三檢管具有两卜 PN结.毘荃本原理与二极百相同；但它把光.信号吏成电芳号时同时还舷大了信号电疙-亟业具有更爵的灵散国一般光數三极曾的亘帳已在皆内连接.只肓匚利已两覘引岀綾 i 也有将毘彊线引岀的 1*光敞百也分有硅管和错笞，in：2AEJC 二极曾、3AU等是诸管卜 2CLL2DU，3CU，MDU等是住使用北徽管时,不能从外型耒区别是二极管还是三极管，只能由型号来判宦图Z0130比駁三楼營就会在结电场作用下，被拉向区，形成部分光电流；彼长较长的红光，将透过型层在耗尽层激发出电子一空穴对，这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下，分别到达区和区，形成光电流。波长更长的红外光，将透过型层和耗尽层，直接被区吸收。在区内因光照产生的光生载流子（空穴）一旦漂移到耗尽区界面，就会在结电场作用下被拉向区，形成光电流。因此，光照射时，流过结的光电流应是三部分光电流之和。二、光敏三极管光敏三极管和普通三极管的结构相类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。其结构及符号如图所示。三、光敏二极管的两种工作状态光敏二极管又称光电二极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到结上时，吸收光能并转变为电能。它具有两种工作状态：（1）当光敏二极管加上反向电压时，管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变，光照强度越大，反向电流越大，大多数都工作在这种状态。（）光敏二极管上不加电压，利用结在受光照时产生正向电压的原理，把它用作微型光电池。这种工作状态，一般作光电检测器。光敏二极管分有结型、结型、雪崩型和肖特基结型，其中用得最多的是结型,价格便宜。光信号放大和开关电路用光敏二槻低接收交变光信号*经聶怵管VT,放大后从VT；的发射摄输出。从扎上取得的空变电信兮由耦合电容蛊C耦合到VT3后再进行敕圮其电魁如图加盘所示“收到的光僧号强度相等。此吋、探测器输岀的佶号大小一样，方向相反，经过差动式放大器处理后输出为零，电路如国d所示，若是光斑偏离探瀏蛊的中心位置，则两只光敏二极管的输出受光照强度的影响咐产冬差异，导致復大谿的输出随之娈化光敏二极管和光敏晶体管结构原理光敏二极管的结构与一般二极管相似。它装在透明玻璃外壳中其结装在管的顶部可以直接受到光照射。光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态（见图所示）在没有光照射时反向电阻很大反向电流很小这反向电流称为暗电流。当光照射在结上时光子打在结附近使结附近产生光生电子和光生空穴对。它们在结处的内电场作用下作定向运动,反形成光电流。光的照度越大,光反电流越大。反因此光敏二极管在不受光照射时,处反于截止状态,受反光照射时,反处于导通状态。反反反光敏二极管结构简图和符号反光敏晶体管与一般晶体管很相似具有两个结只是它的发射极一边做得很大以扩大光的照射面积。图为型光敏晶体管的结构简图和基本电路。大多数光敏晶体管的基极无引出线,反当集电极加上相对于发射极为正的电压而不接基极时,反集电结就是反向偏压；当光照射在集电结上时,反就会在结附近产生电子-空穴对,反从而形成光电流,反相当于三极管的基极电流。由于基极电流的增加因此集电极电流是光生电流的 B 倍所以光敏晶体管有放大作用。反反光敏二极管和光敏晶体管的材料几乎都是硅（）。在形态上有单体型和集合型集合型是在一块基片上有两个以上光敏二极管比如在后面讲到的图像传感器中的光电耦合器件,就是由光敏晶体管和其它发光元件组合而成的。