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    • 1.光敏二极管和光敏三极管的结构原理
    • 2.光敏二极管和光敏三极管的特性
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光敏二极管和光敏三极管的结构原理 光敏二极管和光敏三极管的特性

01/29 09:25 作者:eefocus_3880508
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光敏三极管的结构与一般晶体三极管相似,其内部有两个PN结,其发射结与光敏二极管一样具有光敏特性,集电结与普通晶体管一徉可以获得电流增益,因此光敏三极管比光敏二极管具有更高的灵敏度.它在把光信号变为电信号的同时.还放大了信号电流、即具有放大作用。光敏三极管所用材料与光敏二极管材料相同,亦有PNP与NPN两种类型。接下来小编给大家介绍一下光敏二极管和光敏三极管的结构原理以及光敏二极管和光敏三极管的特性。

1.光敏二极管和光敏三极管的结构原理

用物体在光线作用下产生一定向的电动势的“阻挡层光电效应”器件,除光电池外,还有光敏二极管和光敏三极管。 光敏二极管和光敏三极管。

大多数半导体二极管和三极管都是对光敏感的。也就是说,当二极管或三极管的P-N结受到光照射时,通过P-N结的电流将增大。因此,常规的二极管和三极管都用金属罐或其他壳体密封起来,以防光照。但是光电导结型光敏管则必须使P-N结能受到最大的光照射。为了便于接受光照,光敏二极管的P-N结装在管的顶部,上面有一个用透镜制成的窗口,以便使入射光集中在P-N结上。此外,还有雪崩光敏二极管,它通过反向电压击穿,引起电流增益,它类似光电倍增管的工作原理:当反向偏置接近反向击穿电压时,一个入射光子激发出一个电子,电子通过碰撞电离又产生更多的二次电子-空穴对。因此雪崩光敏二极管的功率比上述一般光敏二极管大104倍。

光敏三极管的结构与光敏二极管相似,不过它具有两个P-N结,大多数光敏三极管的基极无引出线。当有光照时,一个反向偏置结能给出几μA电流;在同样条件下,三极管的集电极-基极结能产生几mA电流,即该结中激发的光电流将放大hfe倍(三极管的电流放大系数)。

2.光敏二极管和光敏三极管的特性

1、光敏晶体管的光谱

光敏晶体管的光谱特性曲线如下图所示:

光敏二极管和光敏三极管的特性

从曲线可以看出,当入射光的波长增加时,相对灵敏度要下降。这是容易理解的,因为光子能量太小,不足以激发电子空穴对。当人射光的波长缩短时,相对灵敏度也下降。这是由于光子在半导体表面附近就被吸收,并且在表面激发的电子空穴对不能达到P-N结。因而使相对灵敏度下降。   硅的峰值波长为0.9 μm左右,锗的峰值波长为0.5 μm左右。由于锗管的暗电流比硅管大,因此锗管的性能较差。故在可见光或探测赤热状态物体时,一般都选用硅管。但对红外光进行探测时,则采用锗管较为合适。

2、光敏晶体管的伏安特性

光敏晶体管的伏安特性曲线如下图所示

光敏二极管和光敏三极管的特性

光敏晶体管在不同的照度下的伏安特性,就像一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。因此,只要将入射光在发射极e与基极b之间的P-N结附近所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏晶体管看作成一般的晶体管。光敏晶体管把光信号变成电信号,而且输出的电信号较大。

3)光敏晶体管的光照特性

光敏晶体管的光照特性曲线如下图所示

光敏二极管和光敏三极管的特性

它指的是光敏晶体管的暗电流及光电流与温度的关系。从特性曲线可以看出,温度变化对光电流的影响很小,因为光电流主要由光照强度来决定。另外,温度变化对暗电流的影响很大,所以在电子线路中应该对暗电流进行温度补偿,否则将会导致输出误差。

4)光敏晶体管的频率特性

如下图所示为光敏晶体管的频率特性曲

光敏二极管和光敏三极管的特性

对于锗管,入射光的调制频率要求在5000 Hz以下。硅管的频率响应要比锗管好。实验证明,光敏晶体管的截止频率和它的基区厚度成反比关系。如果要求截止频率高,那么基区就要薄;但基区变薄,光电灵敏度要降低。在制造时要适当兼顾两者。

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