7.2光电器件 温度不仅影响光敏电阻的灵 敏度,而且还影响其光谱特性, 120 温度升高,光谱特性向短波方 -20℃ +20℃ 80 向移动,如图7-12所示。 40 图7-12PbS光敏电阻的光谱温度特性 1×102×103×104×104 入射光波长A 7.稳定性 光敏电阻在制作时经加温、光照和加负载条件下一至二 周的老化处理后,其稳定性很好,使用寿命相当长,合理 使用,几乎无限
7.2 光电器件 温度不仅影响光敏电阻的灵 敏度,而且还影响其光谱特性, 温度升高,光谱特性向短波方 向移动,如图7-12所示。 7.稳定性 光敏电阻在制作时经加温、光照和加负载条件下一至二 周的老化处理后,其稳定性很好,使用寿命相当长,合理 使用,几乎无限。 图7-12 PbS光敏电阻的光谱温度特性
7.2光电器件 7.2.4光敏二极管和光敏三极管 7.2.4.1光敏管的结构和工作原理 1.光敏二极管 光敏二极管的基本结构就是具有光敏特性的PN结,如图 7-13(a)所示。光敏二极管在电路中处于反向工作状态, 如7-13(b)所示。 N (a) (b) 图7-13光敏二极管结构模型和基本工作电路 (a)结构简化模型;(b)基本工作电路
7.2 光电器件 7.2.4 光敏二极管和光敏三极管 7.2.4.1 光敏管的结构和工作原理 1.光敏二极管 光敏二极管的基本结构就是具有光敏特性的PN结,如图 7-13(a)所示。光敏二极管在电路中处于反向工作状态, 如7-13(b)所示。 图7-13 光敏二极管结构模型和基本工作电路 (a)结构简化模型;(b)基本工作电路
7.2光电器件 无光照时,反向电阻很大,电路中仅有反向饱和漏电 流,一般为10-8109A,称为暗电流,相当于光敏二极管截 止;当有光照射在PN结上时,由于内光电效应,产生光生 电子空穴对,使少数载流子浓度大大增加,因此,通过 P结的反向电流也随之增加,形成光电流,相当于光敏二 极管导通;入射光照度变化,光电流也变化。可见,光敏 二极管具有光电转换功能,故又称为光电二极管
7.2 光电器件 无光照时,反向电阻很大,电路中仅有反向饱和漏电 流,一般为10-8~10-9A,称为暗电流,相当于光敏二极管截 止;当有光照射在PN结上时,由于内光电效应,产生光生 电子-空穴对,使少数载流子浓度大大增加,因此,通过 PN结的反向电流也随之增加,形成光电流,相当于光敏二 极管导通;入射光照度变化,光电流也变化。可见,光敏 二极管具有光电转换功能,故又称为光电二极管
7.2光电器件 2.光敏三极管 光敏三极管与光敏二极管的结构相似,内部具有两个PN 结,通常只有两个引出电极。光敏三极管在电路中与普通三 极管接法相同,管基极开路,集电结反偏,发射结正偏。 如图7-14所示。 光 +c (a) (b) 图7-14PN型光敏二极管结构模型和基本工作电路 (a)结构简化模型;(b)基本工作电路
7.2 光电器件 2.光敏三极管 光敏三极管与光敏二极管的结构相似,内部具有两个PN 结,通常只有两个引出电极。光敏三极管在电路中与普通三 极管接法相同,管基极开路,集电结反偏,发射结正偏。 如图7-14所示。 图7-14 NPN型光敏二极管结构模型和基本工作电路 (a)结构简化模型;(b)基本工作电路
7.2光电器件 当无光照时,管集电结因反偏,集电极与基极间有反向 饱和电流I,该电流流入发射结放大,使集电极与发射极 之间有穿透电流Ice。=(1+β)Lcb,此即光敏三极管的暗电 流。当有光照射光敏三极管集电结附近基区时,产生光生 电子空穴对,使其集电结反向饱和电流大大增加,此即为 光敏三极管集电结的光电流;该电流流入发射结进行放大 成为集电极与发射极间电流,即为光敏三极管的光电流, 它将光敏二极管的光电流放大(1+β)倍,所以它比光敏二极 管具有更高的光电转换灵敏度。 由于光敏三极管中对光敏感的部分是光敏二极管,所 以,它们的特性基本相同,只是反应程度即灵敏度差 (1+B)倍
7.2 光电器件 当无光照时,管集电结因反偏,集电极与基极间有反向 饱和电流Icbo,该电流流入发射结放大,使集电极与发射极 之间有穿透电流Iceo=(1+β)Icbo,此即光敏三极管的暗电 流。当有光照射光敏三极管集电结附近基区时,产生光生 电子-空穴对,使其集电结反向饱和电流大大增加,此即为 光敏三极管集电结的光电流;该电流流入发射结进行放大 成为集电极与发射极间电流,即为光敏三极管的光电流, 它将光敏二极管的光电流放大(1+β)倍,所以它比光敏二极 管具有更高的光电转换灵敏度。 由于光敏三极管中对光敏感的部分是光敏二极管,所 以,它们的特性基本相同,只是反应程度即灵敏度差 (1+β)倍