光敏管的结构和工作原理

  仪器网 ·  2012-07-14 23:39  ·  36531 次点击
光敏二极管是一种PN结单向导电性的结型光电器件.与一般半导体二极管类似,其PN结装在管的顶部,以便接受光照,上面有一个透镜制成的窗口,可使光线集中在敏感面上。光敏二极管在电路中通常工作在反向偏压状态。其原理电路图见图7-9.
如图7-9所示,在无光照时.处于反偏的光敏二极管,工作在截止状态,这时只有少数载流子在反向偏压的作用下,渡越限挡层,形成微小的反向电流即暗电流。
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当光敏二极管受到光照时,PN结附近受光子轰击,吸收其能量而产生电子空穴对,从而使P区和N区的少数载流子浓度大大增加,因此在外加反偏电压和内电场的作用下,P区少数载流子渡越阻挡层进人N区,N区的少数载流子渡越阻挡层进人P区,从而使通过PN结的反向电流大为增加,这就形成了光电流。光敏三极管与光敏二极竹的结构相似,内部有两个PN结。和一般三极管不同的是它发射极一边做得很小,以扩大光照面积。
当基极开路时,基极-集电极处于反偏.当光照射到PN结附近时,使PN结附近产生电子一空穴对,它们在内电场作用下,定向运动形成增大了的反向电流即光电流,由于光照射集电结产生的光电流相当于一般三极竹的基极电流,因此集电极电流被放大了(f3+1)倍,从而使光敏三极管具有比光敏二极管更高的灵敏度。
锗光敏三极竹山于其暗电流较大,为使光电流与暗电流之比增大,常在发射极一基极之间接一电阻(5kn左右)。对应硅平面光敏三极管,由于暗电流很小(小于10-9A)。一般不备有基极外接引线,仅有发射极、集电极两根引线。光敏三极管原理,电路和符号见图7-10.
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