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光電二極管的工作原理是怎樣的
作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2021.03.08
信息摘要:
光電二極管是一種特殊的二極管,它將光信號轉化為電流或電壓信號,其結構與傳統二極管基本相同,都有一個PN結,但是光電二極管在設計和制造時,盡量…
  光電二極管是一種特殊的二極管,它將光信號轉化為電流或電壓信號,其結構與傳統二極管基本相同,都有一個PN結,但是光電二極管在設計和制造時,盡量使PN結的面積較大,以便于接收入射光。
  它的基本原理是:當光線照射到光電二極管時,吸收的光能轉化為電能。光電二極管工作在反向電壓下,只經過很弱的電流(一般小于0.1微安),稱為暗電流,有光照時,帶能量的光子進入PN結后,將能量傳遞給共價鍵上的電子,使某些電子脫離共價鍵,產生電子-空穴對,稱為光生載流子,因為光生載流子的數量有限,而光照前多子的數量遠大于光生載流子的數量,所以光生載流子對多子的影響很小,但少子的數量較少,有較大的影響,這就是為什么光電二極管工作在反向電壓下,而非正向電壓下。
  在光生電子在反向電壓下,在光生載流子的作用下,為促使少子參與漂流運動,在P區內,光生電子在PN區內擴散,若P區厚度小于電子擴散長度,則光生電子將能穿過P區到達PN結。
  光電二極管的工作是一種吸收過程,它將光的變化轉化為反向電流的變化,光電流和暗電流的合成是光電流,所以光電二極管的暗電流使器件對光的靈敏度降到最低,光的強度與光電流成正比,從而能將光信號轉化為電信號。

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