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光电二极管

摘要：光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，

也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电

传感器件。通过实验的方法测量出光电二极管的主要的特性和技术参数，最高反向工作电压、

暗电流、光电流、光谱特性等。分析其特性及技术参数。

关键词：光电二极管特性技术参数分析

一光电二极管的工作原理：

光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个

PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN

结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于

1微米。光电二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小

（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结

后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子

空穴对，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流

明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光

电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上

接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普

通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的

窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光电三

极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为

VT。光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚

线。同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。

二光电二极管的种类、特性与用途：

1PN型

特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。

用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、

照相机曝光计。

2PIN型

特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应

用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真

3发射键型

特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体

用途：主要用于紫外线等短波光的检测

4雪崩型

特性：相应速度非常快，因具有倍速做用，故可检测微弱光

用途：高速光通信、高速光检测

三光电二极管的实验目的内容

1、光电二极管伏安特性测试实验

2、光电二极管暗电流测试实验

3、光电二极管光电流测试实验

4、光电二极管光谱特性测试实验

三、实验仪器

1、光电二三极管综合实验仪1个

2、光通路组件1套

3、光照度计1个

4、电源线1根

5、2#迭插头对（红色，50cm）10根

6、2#迭插头对（黑色，50cm）10根

7、三相电源线1根

8、实验指导书1本

四、光电二极管的实验原理

1、光电二极管伏安特性测试实验

光电二极管的基本特性：光电二极管的输出光电流与偏压的关系称为伏安特

性。

光电二极管常工作在反向偏压状态；受到光照，在光电效应作用下产生光

生载流子，形成光电流；光电流的方向：由光电二极管负极流向正极，类似于

直流电源。

伏