光敏电阻特性的研究.pdfVIP

第 20 卷 　第 4 期 西 安 科 技 学 院 学 报 Vol. 20 No. 4 　2000 年 12 月 　JOURNAL OF XI’AN UN IV ERSIT Y OF SCIENCE TECHNOLO GY Dec. 2000 ( ) 文章编号 : 1001 - 7127 2000 04 - 0377 - 03 　　 光敏电阻特性的研究 舒 　秦 , 王瑞平 , 孙向红 (西安科技学院 基础课部 ,陕西 西安 　710054) 摘 　要 : 通过对用光电转换测量仪所测出的光敏电阻特性的一些数据、图像的研究 ,验证了光敏 电阻的光照特性、伏安特性和光谱特性。 关键词 : 光电转换 ; 光敏电阻 ; 光照 ; 光谱 中图分类号: TN 201 　　　文献标识码 : A 光敏电阻是一种重要的光电转换元件。为了对它的特性进行研究 ,设计并制做了一套可用来测试光 敏电阻特性的仪器。这套仪器采用的组合式结构 ,易于调整 ,具有很强的扩充性和灵活性。如果给它增添 模块 ,可以开发新的实验内容。 1 　实验原理与设计 物体在光的作用下释放出电子的现象称为光电效应。所释放出的电子称为光电子。光电效应分为内 光电效应和外光电效应。入射光子使吸收光的物质表面发射电子 ,这种效应称为外光电效应或光电发射 效应。光激发的载流子仍保留在晶体内部称为内光电效应。它又可分为光导效应和光伏效应。 有些半导体材料在黑暗环境下电阻很大 ,但受到光照射时 ,若光子的能量大于半导体材料的禁带宽 度 ,则价带中的电子吸收光子的能量后就会跃迁到导带 ,从束缚状态变成自由状态 ,激发出电子 ———空穴 对 ,使半导体中载流子浓度增加 ,从而增加了导电性 ,使电阻值减小。照射光线愈强 , 电阻值下降愈多,光 照停止 , 自由电子与空穴逐步复合, 电阻又恢复原来值。这就是光电导效应。根据这一原理制成的器件称 为光敏电阻。 光敏电阻没有极性 ,使用时在电阻两端加直流或 交流偏压。光敏电阻不受光照射时的电阻称为暗电 阻 ,此时流过的电流称为暗电流。受光照射时的电阻 称为亮电阻 ,对应的电流称为亮电流。亮电流与暗电 流之差称光电流。光电流越大 ,灵敏度越高。 实验装置是由电光转换测试仪、稳压调压器、光 ( ) 源、照度计、光敏元件、导轨等部分组成 图 1 。 首先把照度计模块插到轨道上的固定插座上 ,并 保证光源和照度计探头处于一条直线上 ,测量零照度 时的暗电流。并通过调节调压器 ,使光源发出一定照 图 1 　光敏电阻特性测试框图 度的光。再把光敏电阻模块插到与照度计等距离的 Fig. 1 　Testing of characteristic of photosensitive resistance 点上 ,接通光电转换测试仪 ,通过改变光照度 ,则可测 收稿日期 : 1999 - 12 - 14 ( ) 作者简介 : 舒　秦 1964 - ,女 ,陕西西安市人 ,工程师 ,从事光电子实验工作. 378 西 安 科 技 学 院 学 报 　　　　　　　　　　　　　2000 年 　 试出光敏电阻的光电流与光照度之间的关系。改变加在光敏电阻两端的电压 ,则可测出光电流与电压的 关系。改变光源发出光波的波长 ,即可测出光敏电阻的光谱特性。 2 　实验结果与讨论 2. 1 　光敏电阻的光照特性 光电流随着照度的变化而改变的规律称为光照特性。不同类型的光敏电阻的光照特性不同。由实验可 知 ,光电流随着照射强度一起增大或减小。当入射光很强或很弱时 ,光敏电阻的光电流与光照之间会呈现 非线性关系。其他照度区域近似呈线性关系。不同类型的光敏电阻的光照特性不同 ,但大多数光敏电阻 (