光电信号检测光电二极管课件.pptVIP

思考题2.某光敏电阻与负载电阻R=2kΩL串接于12伏的直流电源上，无光照时负载电阻上的输出电压为u=20mV，有光照时负载上的输出1电流u=2V，试求：光敏电阻的暗2电阻和亮电阻值；若光敏电阻的光导灵敏度S=6×10-6s/lx，求光敏电阻所受的照度？信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

第三章半导体光电检测器件及应用3.1光敏电阻3.2光生伏特器件--光电池3.3光电二极管与光电三极管3.4发光器件3.5光电耦合器件3.6光电位置敏感器件3.7光热辐射检测器件3.8各种光电检测器件的性能比较信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

3.1光敏电阻利用具有光电导效应的材料（如Si、Ge等本征半导体与杂质半导体，如CdS、CdSe、PbO）可以制成电导率随入射光辐射量变化而变化的器件，这类器件被称为光电导器件或光敏电阻。结构特点：体积小、坚固耐用、价格低廉、光谱响应范围宽，广泛应用于微弱辐射信号的检测技术领域。信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

、光敏电阻的结构及工作原理工作原理入射光金属电极光电导材料IpIp光敏电阻符号Ubb光敏电阻原理及符号信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

工作原理当入射光子使半导体物质中的电子由价带跃升到导带时，导带中的电子和价带中的空穴均参与导电，因此电阻显著减小，电导增加，或连接电源和负载电阻，可输出电信号，此时可得出光电导g与光电流I的表达式为：光入射光电极g=g-gLdI=I-I光LdIpU信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

工作原理光敏电阻按半导体材料的不同可分为本征型和杂质型两种，本征型半导体光敏电阻常用于可见光长波段检测，杂质型常用于红外波段至远红外波段光辐射的检测。光敏电阻设计的基本原则光敏电阻在弱光辐射下光电导灵敏度Sg与光敏电阻两电极间距离l的平方成反比，在强辐射作用下Sg与l的二分之三次方成反比，因此在设计光敏电阻时，尽可能地缩短光敏电阻两极间距离。信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

光敏电阻的基本结构光电导体膜绝缘基底21321-光电导材料；2-电极；3-衬底材料信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

工作性能特点：光谱响应范围相当宽。可见光、红外、远红外、紫外区域工作电流大，可达数毫安。nnnnn所测光电强度范围宽，既可测弱光，也可测强光灵敏度高，光电增益可以大于1无选择极性之分，使用方便。缺点：强光下光电线性度较差，弛豫时间过长，频率特性差。信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

光敏电阻的种类及应用主要材料：Si、Ge、II-VI族和III-V族化合物，以?及一些有机物。分紫外光、可见光、红外及远红外敏感的光敏电阻。?应用：照相机、光度计、光电自动控制、辐射测量、能量辐射、物体有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪、红外成像和红外通信等技术方面制成的光辐射接收器件。信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

、光敏电阻特性参数1、光电特性光敏电阻的光电流I与输入辐射照度有下列关系式：光其中：I为光电流，I=I-I；I光光光Ld对CdS光电导体，E为照度，γ为光照指数，与材料的弱入光射照强射弱下有关γ=，1对CdS光电导体，弱光照射下γ=1，强光下γ=0.5；强光下γ=0.5；为什么？U为光敏电阻两端所加电压，光照增强的同时，载流子浓度不断的增加，同时光敏电阻的温度也在升α为电压指数，与光电导体和电极材料间接触有关，欧姆接触时α=1，CdS的光电特性高，从而导致载流子运动加剧，因此复合几率也增大，光电流呈饱和趋势。非欧姆接触时αSg为光电导灵敏度，单位S/lx（冷却可以改善）信息光电子研究所OEInformationoptoelectronicsresearch

、光敏电阻特性参数2、伏安特性（输出特性）一定光照下，光敏电阻的光电流与所加电压关系即为伏安特性。100lx1010lx光敏电阻为一纯电阻，符合欧姆定律，曲线为直线。5但对大多数半导体，电场强250mW允许的度超过时，不再遵功耗线守欧姆定律。而CdS在100V时就不成线性了。O10050电压V/V光敏电阻的伏安特性信息光电子研究所Informationoptoelectronicsresearch

、光敏电阻特性参数3