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光电二极管的结构原理是什么?

日期:2021-05-10

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光敏二极管又称光电二极管,其结构类似于普通光敏二极管。光敏二极管外壳上有玻璃镜头,可放入光线,通过镜头正好放入管芯。光敏二极管管芯为PN结,具有感光特性,包装在外壳内。光敏二极管芯的感光表面是通过扩散技术在n型单晶硅上形成的薄膜。


光敏二极管的管芯和管芯的PN结构面积大,管芯的电极面积小,与普通半导体二极管相比,光敏二极管的深度浅,这些结构的特点是提高了光电转换能力。另外,像普通半导体二极管一样,硅片上生长了SiO2保护层,保护了PN结的边缘,提高了管的稳定性,降低了暗电流。


光敏二极管


光敏二极管与普通二极管一样,其PN结具有单向导电性能,因此光敏二极管在工作时应增加反向电压,在无光照的情况下,电路中也有较小的反向饱和漏电流,一般为1*10^-8~1*10^-9安培(称为暗电流),此时相当于光敏二极管的截止,在光照的情况下,PN结附近受光子轰击,半导体内受束缚的价格电子吸取光子能量受到打击,产生电子一空对。这类载流子的数量对大多数载流子的影响不大,但对P区和N区少数载流子的影响会大大提高少数载流子的浓度,在反向电压的作用下,反向饱和漏电流会大大增加,形成光电流,这种光电流会随着光强度的变化而发生变化。当光电流通过负载RL时,电阻两端都会得到电压信号。光敏二极管就是这样完成功能转换的。

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