光敏电阻的原理和结构
仪器网 · 2012-07-14 23:39 · 44603 次点击
当光照射到光电导体上时,若光电导体为本征半导体材料,而且光辐射能址又足够强,光导材料价带上的电子将激发到导带上去,从而使导带的电子和价带的空穴增加,致使光导体的电导率变大。为实现能级的跃迁,人射光的能量必须大于光导材料的禁带宽度Eg,即
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式中ν和λ为人射光的频率和波长。
也就是说,一种光电导体,存在一个照射光的波长限λc。只有波长小于λc的光照射在光电导体上,才能产生电子在能级间的跃迁,从而使光电导体电导率增加。
光敏电阻的结构很简单,图7-1(a)所示为金属封装的硫化锅光敏电阻的结构图。管芯是一块安装在绝缘衬底上的带有两个欧姆接触电极的光电导体.光导体吸收光子而产生的光电效应,只限于光照的表面薄层,虽然产生的载流子也有少数扩散到内部去,但扩散深度有限,因此光电导体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极一般采用梳状图案,见图7-1(b)。它是在一定的掩模下向光电导薄膜上蒸镀金或锢等金属形成的。这种梳状电极,由于在间距很近的电极之间有可能采用大的灵敏面积,所以提高了光敏电限的灵敏度。图7-1(c)是光敏电阻的代表符号。
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光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响,因此要将导光电导体严密封装在玻璃壳体中。
光敏电阻具有很高的灵敏度,很好的光谱特性,光谱响应可从紫外区到红外区范围内。而且体积小,重址轻,性能稳定,价格便宜,因此应用比较广泛。
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