光电二极管工作原理?

倪雯芳 | 被浏览 8年以前 |

求问啊,请问光电二极管工作原理?谁知道的解答下啊

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    5条回答

    • 瞎激动51 2015-11-05 21:55

      它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算:R=(E-UF)/IF   式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

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    • 家和往事兴 2015-11-02 20:13

      答,  光电二极管和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件,而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。普通二极管在反向电压作用时处于截止状态,只能流过微弱的反向电流,光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件。

        ①电阻测量法

        用万用表1k挡。光电二极管正向电阻约10kΩ左右。在无光照情况下,反向电阻为∞时,这管子是好的(反向电阻不是∞时说明漏电流大);有光照时,反向电阻随光照强度增加而减小,阻值可达到几kΩ或1kΩ以下,则管子是好的;若反向电阻都是∞或为零,则管子是坏的。

        ②电压测量法

        用万用表1V档。用红表笔接光电二极管“ ”极,黑表笔接“—”极,在光照下,其电压与光照强度成比例,一般可达0.2—0.4V。

        ③短路电流测量法

        用万用表50μA档。用红表笔接光电二极管“ ”极,黑表笔接“—”极,在白炽灯下(不能用日光灯),随着光照增强,其电流增加是好的,短路电流可达数十至数百μA。

        在实际工作中,有时需要区别是红外发光二极管,还是红外光电二极管(或者是光电三极管)。其方法是:若管子都是透明树脂封装,则可以从管芯安装外来区别。红外发光二极管管芯下有一个浅盘,而光电二极管和光电三极管则没有;若管子尺寸过小或黑色树脂封装的,则可用万用表(置1k挡) 来测量电阻。用手捏住管子(不让管子受光照),正向电阻为20-40kΩ,而反向电阻大于200kΩ的是红外发光二极管;正反向电阻都接近∞的是光电三极管;正向电阻在10k左右,反向电阻接近∞的是光电二极管。
      以上信息来源于网络,仅供参考

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    • ag123456 2015-11-02 18:25

      普通二极管在反向电压作用时处于截止状态,只能流过微弱的反向电流,光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光.光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流.光的强度越大,反向电流也越大.光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件.

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    • [昵称被屏蔽] 2015-11-02 17:48

      光电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。
      光电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”。光电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。

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    • 诺言_4391 2015-11-02 17:05

       光电二极管,英文名称为Photo-Diode,是二极管的一种,因此具有和普通二极管相同的结构,即由一个PN结构成;具有和普通二极管相同的工作特性,即具有单向导电性;但光电二极管的用途与普通二极管不同,光电二极管并不作为整流元件存在于电路中,而是作为一种完成光信号到电信号的转换功能的光电传感器件存在于电路中。

      二、光电二极管工作原理- -分类
        光电二极管可分为PN型、PIN型、发射键型和雪崩型四种。其中,PN型光电二极管暗电流小、响应速度较低,可应用于彩色传感器、光电三极管、照相机曝光计等设备中;PIN型光电二极管暗电流大、响应速度快,可应用于高速光的检测和遥控、写字笔、传真等设备中;发射键型光电二极管使用Au薄膜代替P型半导体,可应用与短波光的检测;雪崩型光电二极管响应速度非常快,具有倍速作用,可应用与高速光通信、高速光检测。

      三、光电二极管工作原理
        普通二极管在正向电压作用下处于导通状态,在反向电压作用下处于截止状态,仅仅能通过相当微弱的反向电流。
        光电二极管工作在反向电压作用下,我们将无光照时极微弱的反向电流称为暗电流,将有光照时迅速增至几十微安的反向电流称为光电流。光强的变化引起反向电流的变化,即将光信号转换为电信号,可作为光电传感器件存在于电路中。
        当有光照时,反向电流又是如何增大的呢?有光照时,携带能量的光子进入PN结,将能量传递给共价键上的束缚电子,束缚电子能量增至一定程度就后挣脱共价键的束缚,成为光生载流子,同时产生电子空穴对。载流子在反向电压作用下发生漂移,从而使得反向电流迅速增大,且其增大的程度与光强成正比。

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