光敏二极管的工作原理

光敏二极管的工作原理是光敏二极管工作时加有反向电压，没有光照时，其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流。

一般来说，我们所常见的光敏二极管也叫作光电二极管，这种光敏二极管其实是与半导体二极管在结构上面是非常类似的。我们可以仔细观察一下，光敏二极管的管芯，就是一个已经具有了光敏特征的一种PN结，这种PN结是具有着单向发展的导电性的。

因此，在光敏二极管的正常工作时，也还需要加上一道反向流通的电压。一般在无光照的时候，我们可以看到会有很小的饱和反向漏电流泄露山来，这也就是我们所说的暗电流，到了此时光敏二极管也就截止了。

当光敏二极管受到日光的光照时，其中的饱和反向漏电流就会大大增加了，同时也还会形成一种光电流。光电流会以它随入射光的具体强度的变化而产生变化，具体的变化还是需要以 *** 作的为标准。

还有在光线照射到了PN结以后，其同时还可以使PN结里面产生出了电子一空穴对，与此同时其也会因此而使得少数载流子的密度逐步的进行增加。

光敏二极管能否正常的进行使用，其实也与它的制作工艺有很大的关系，要知道光敏二极管的具体工作，其实也是一种进行吸收的过程。光敏二极管是会将光的变化转化成一种反向电流的发展变化，其中的光电流与暗电流的合成就是光电流。

所以，光敏二极管的制作工艺，就体现在了它的暗电流会使得器件对光的灵敏度降到最低的层次。我们需要将光的强度与其中的光电流形成正比的条件，才能够把光信号转化为正确的电信号。

光敏二极管的结构与工作原理 光敏二极管又称光电二极管，它与普通半导体二极管在结构上是相似的。下图是光敏二极管的结构图。在光敏二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜，入射光通过透镜正好照射在管芯上。发光二极管管芯是一个具有光敏特性的PN结，它被封装在管壳内。发光二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜。光敏二极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大，而管芯上的电极面积做得较小，PN结的结深比普通半导体二极管做得浅，这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。另外，与普通半导体二极管一样，在硅片上生长了一层SiO2保护层，它把PN结的边缘保护起来，从而提高了管子的稳定性，减少了暗电流。 光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的PN结具有单向导电性，因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1 * 10-8 -- 1X10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子一空穴对O这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就是这样完成电功能转换的。

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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 光敏二极管加。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 5)频率响应性工作原理

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。

编辑本段基本特性

(1) 光谱特性

(2) 伏安特性

(3) 光照特性

(4) 温度特性

(5)频率响应性

光敏二极管的特点与用途　检测光敏二极管，可用万用表Rx1k电阻档。当没有光照射在光敏二极管时，它和普通的二极管一样，具有单向导电作用。正向电阻为8-9kΩ，反向电阻大于5MΩ。如果不知道光敏二极管的正负极，可用测量普通二极管正、负极的办法来确定，当测正向咆阻时，黑表笔接的就是光敏二极管的正极。

当光敏二极管处在反向连接时，即万用表红表笔接光敏二极管正极，黑表笔接光敏二极管负极，此时电阻应接近无穷大(无光照射时)，当用光照射到光敏二极管上时，万用表的表针应大幅度问右偏转，当光很强时，表针会打到0刻度右边。

当测量带环极的光敏二极管时，环极和后极(正极)也相当一个光敏二极管，其性能也具有单向导电作用和见光后反向电阻大大下降。

区分环极和前极的办法是，在反向连接情况下，让不太强的光照在光敏二极管上，阻值略小的是前极，阻值略大的是环极。

编辑本段检测

测量光敏二极管[1]时，先用黑纸或黑布遮住光敏二极管的光信号接收窗口，然后用万用表的R×1k档其正、反向电阻。正常时，正向电阻值在10~20kΩ之间，反向电阻值为∞（无穷大）。再去掉黑纸或黑布，使其光信号接收窗口对准光源，正常时正、反向电阻值均会变小，阻值变化越大，说明该光敏二极管的灵敏度越高，光敏二极管工作时加有反向电压，没有光照时，其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流。当有光照时，就会产生很大的反向电流（亮电流），光照越强，该亮电流就越大。

光敏二极管(3张)

编辑本段主要参数主要参数

光敏小，一般为光敏二极管负载的1/10。

编辑本段特点用途

检测光敏二极管，可用万用表Rx1k电阻档。当没有光照射在光敏二极管时，它和普通的二极管一样，具有单向导电作用。正向电阻为8-9kΩ，反向电阻大于5MΩ。如果不知道光敏二极管的正负极，可用测量普通二极管正、负极的办法来确定，当测正向咆阻时，黑表笔接的就是光敏二极管的正极。

当光敏二极管处在反向连接时，即万用表红表笔接光敏二极管正极，黑表笔接光敏二极管负极，此时电阻应接近无穷大(无光照射时)，当用光照射到光敏二极管上时，万用表的表针应大幅度问右偏转，当光很强时，表针会打到0刻度石边。

当测量带环极的光敏二极管时，环极和后极(正极)也相当一个光敏二极管，其性能也具有单向导电作用和见光后反向电阻大大下降。

区分环极和前极的办法是，在反向连接情况下，让不太强的光照在光敏二极管上，阻值略小的是前极，阻值略大的是环极。[2]

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