光敏二极管是什么光敏二极管工作原理
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发布时间：2023-05-13 21:50
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时间：2023-05-18 10:10
光敏二极管是什么？大家可能不是很了解，光敏二极管是一种电压信号以及帮助电流转换的光探测器。它能够把不同的光根据相关的使用方式，进而转换为我们所需要的电流以及电压信号。随着这类设备在人们的生活当中，发挥了关键的作用。那么光敏二极管工作原理是什么呢？今天小编来给大家介绍一下吧！
光敏二极管是什么
1.光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。
2.光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于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，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
3.基本特性:(1)光谱特性(2)伏安特性(3)光照特性(4)温度特性(5)频率响应特性.
光敏二极管工作原理
光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。
它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
光敏二极管、光敏三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光敏三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光敏三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光敏二极管一样，光敏三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。
光敏二极管主要参数：
1、最高反向工作电压BVR(ReverseBreakdownVoltage):是指光敏二极管在无光照的条件下，反向漏电流不大于0.1mA时所能承受的最高反向电压值。
2、暗电流ID(DarkCurrent):是指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱光的能力越强。
3、光电流IL(ReverseLithgCurrent):是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流。其参数数值会根据器件的使用功能分别测量，测量的条件一般有:用2856K钨丝光源，照度为1000Lux；有用6500K白色荧光灯光源，照度为1000Lux,不过进行批量生产时，都会用白光LED来做替代光源；或是选用940nm波段红外光源，强度为1mW/m2进行测试。
4、光电灵敏度Sn:它是反映光敏二极管对光敏感程度的一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光电流来表示，单位为μA/μW。
响应时间Tr/Tf(Rise/FallTime):光敏二极管将光信号转化为电信号所需要
的时间，一般为几十纳秒。响应时间越短，说明光敏二极管的工作频率越高。
5、正向压降VF:是指光敏二极管中通过一定的正向电流时，它两端产生的压降。
6、结电容Ct(Totalcapacitance):指光敏二极管PN结的电容。Ct是影响光电响应速度的主要因索,结面积越小，结电容Ct也就越小，则工作频率越高。而光敏二极管的响应时间主要取决于管中结电容和外部电路电阻的乘积。
