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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。

基本信息

中文名稱 光電器件 [1]

性質 器件

屬性 光電 [2]

光電導器件 主要有光敏電阻

光電導器件

光電器件1.jpg

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

光電器件2.jpg

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.

參考來源