光敏二极管,又叫光电二极管(英语:photodiode)是一种能够将光根据使用方式,转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结,对光的变化非常敏感,具有单向导电性,而且光强不同的时候会改变电学特性,因此,可以利用光照强弱来改变电路中的电流。
光谱特性、伏安特性、光照特性、温度特性以及频率响应特性。光敏二极管和普通二极管相似,都对电流有放大的作用,不同的是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,它还要受光辐射的控制。一般情况下基极不引出,但有些的基极有引出,引出的基极有温度补偿和附加控制等作用。当具有光敏特性的PN结受到光辐射时,就会形成光电流,产生的光生电流由基极进入到发射极,进而在集电极回路中得到一个放大了的信号电流。用不同材料制作而成的光敏极管具有不同的光谱特性。
1)最高工作电压Umax,指在无光照射时,光敏二极管反向电流不超过0·lμA时,所加的反向最高电压值。
2)光电流IL,光敏二极管在受到一定光线照射时,在加有正常反向工作电压时的电流值。此值越大越好。
3)暗电流ID,在无光照射时,光敏二极管加有正常工作电压时的反向漏电流。其值越小越好。
4)响应时间Tr,光敏二极管把光信号转换为电信号所需的时间。
5)光电灵敏度巩,也称电流灵敏度。是表示光敏二极管对光的敏感程度。它是以每μW入射光的能量条件下,所产生的光电流的大小。单位是μA/μW。
光敏二极管其实是一种将光信号变成电信号的半导体器件。PN结是它的核心部分,在结构上和普通二极管是不同的,为了方便接受更多的入射光照,人们通常将PN结面积尽量做的大一些,电极面积尽量做的小一些,一般来说PN结的结深很浅,通常小于1微米。它是在反向电压作用之下进行工作的。当没有光照的时候,反向电流就很小,就是我们所说的暗电流。当有光照的时候,携带能量的光子进入PN结后,会把能量传给束缚电子,使部分电子挣脱共价键,产生电子-空穴对,称为光生载流子。
在电子电路采用的光敏器件中光敏二极管、光敏三极管得到了广泛的运用。具有一个PN结是光敏二极管和普通二极管一样的地方,在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口用来接收光线照射,从而实现光电转换,是它与普通二极管不同的地方。而光敏三极管不仅具有光电转换的功能,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。因为光敏三极管输入信号为光信号,所以只有集电极和发射极两个引脚线。光敏三极管外壳也有一个透明窗口,用来接收光线照射,这一点和光敏二极管一样。
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