光電器件
光電器件，是指根據光電效應製作的器件稱為光電器件，也稱光敏器件。光電器件的種類很多，但其工作原理都是建立在光電效應這一物理基礎上的。光電器件的種類主要有: 光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、光電耦合器件。下面就介紹這些光電器件的結構、工作原理、參數、基本特性。
| 光電器件 | |
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目錄
基本信息
光電導器件
半導體材料的電導率是由載流子濃度決定的。半導體材料中的載流子包括材料內部的自由電子及其留下的空位-- 空穴兩種。在正常情況下自由電子及空穴的形成與複合處於動態平衡，電子要克服原子的束縛成為自由電子必須吸能量，而光照可以向電子提供能量，增強它掙脫原子束縛的能力。
使得原本的動態平衡被打破，自由電子及空穴的形成速率大於複合速率，從而在半導體內部形成自由電子--空穴對。因此，光照可以改變載流子的濃度，從而改變半導體的電導率。
組成
光電導器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。
光電器件的組成
1.光敏電阻
製作光電傳感器用到最多的當屬光敏電阻,光敏電阻在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降很多,導電性能明顯加強.光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流.它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值.亮電阻與暗電阻差值越大越好.在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性.
2.光電二極管
光電二極管在無光照的條件下,其工作在截至狀態,跟一般的二極管特性差不多,都具有單向導通性能.當受到光照時,PN區載流子濃度大大增加,載流子流動形成光電流.
3.光電三極管
光電三極管跟普通三極管的區別在於發射極的尺寸做得比較小,當光照的時候光電流差不多等於普通三極管的基極電流,光電三極管與光電二極管相比,靈敏更高.
4.光電池
實際當中用得比較多的光電池是硅光電池.它能夠把光能直接轉化成為電能.光電池的一個重要特點是短路時的電流與光照基本成線性比例.在運用中一般選擇負載電阻很小.負載電阻越小,線形度愈好.
5.光電管
光電管一般分為真空光電管和充氣光電管.充氣光電管一般充氬氣或氬氖混合氣體,它們都屬於惰性氣體且原子量比較小.充氣光電管不足的地方在於靈敏度衰減快.
6.光電倍增管
光電倍增管主要由陰極室跟二次發射倍增系統構成.光電倍增管的光電特性在光通量小的時候呈線性關係.由於光電倍增管暗電流的存在,限定了其測量時的最小範圍.