第三章之光电三极管课件课件.ppt

3.2.2光电三极管;光电晶体管的灵敏度比光电二极管高，输出电流也比光电二极管大，多为毫安级。

但它的光电特性不如光电二极管好，在较强的光照下，光电流与照度不成线性关系。

所以光电晶体管多用来作光电开关元件或光电逻辑元件。;正常运用时，集电极加正电压。因此，集电结为反偏置，发射结为正偏置，集电结为光电结。;由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低，其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压，从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入，这就是硅光电三极管的工作原理。Ic（＝Ie＝（1＋β）Ip）β为电流放大倍数。;发射极;光电三极管的工作原理;集成光电器件;光电三极管的主要特性：;伏安特性;暗电流/mA;光电三极管的频率特性曲线如图所示。光电三极管的频率特性受负载电阻的影响，减小负载电阻可以提高频率响应。一般来说，光电三极管的频率响应比光电二极管差。对于锗管，入射光的调制频率要求在5kHz以下。硅管的频率响应要比锗管好。;光电三极管的应用电路;当有光线照射于光电器件上时，使继电器有足够的电流而动作，这种电路称为亮通光电控制电路，也叫明通控制电路。最简单的亮通电路如图所示。;如果光电继电器不受光照时能使继电器动作，而受光照时继电器释放，则称它为暗通控制电路。;如要求路灯控制灵敏，可采用如图电路。

;防止闪电等短时干扰的路灯控制电路;印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张，如果不是一张则发出报警讯响，停止印刷，待整理好纸张后，再开始工作。;??光控电焊眼罩;光电倍增管是建立在光电子发射效应、二次电子发射效应和电子光学理论的基础上，能够将微弱光信号转换成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件。;真空光电管;光电倍增管的结构及工作原理;光电倍增管（photomultipliertube,PMT）;放大倍数很高，用于探测微弱信号；

光电特性的线性关系好；

工作频率高；

性能稳定，使用方便；

供电电压高；

玻璃外壳，抗震性差；

价格昂贵，体积大；;用于测量辐射光谱在狭窄波长范围内的辐射功率。用于??析仪器中，如光谱辐射仪。;3.4发光器件;1.白炽光源;白炽光源;荧光灯将电光源带入新天地;2.气体放电光源;3.发光二极管(Lightemittingdiode);;LED的发展历史;80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材料的LED，发光效率达到10lm/w.

1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，发光效率达到40—50lm/w.

1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光效率为0.04lm/w.

90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝光LED，到目前仍然为该技术.;3.4.1发光二极管(Lightemittingdiode);发光二极管是少数载流子在PN结区的注入与复合而产生发光的一种半导体光源，也称作注入式场致发光光源;有源区圆形金属触点;图3.14两类发光二极管(LED)

(a)正面发光型；(b)侧面发光型;LED的光谱特性;0.2;发光二极管LED的频率响应;发光二极管LED的P-I特性曲线;LED驱动电路及伏安特性;+5V;LED的特点及应用

一、特点

1、?LED辐射光为非相干光，光谱较宽，发散角大。

2、?LED的发光颜色非常丰富，通过选用不同的材料，可以实现各种发光颜色。如采用GaP:ZnO或GaAaP材料的红色LED，GaAaP材料的橙色、黄色LED，以及GaN蓝色LED等。而且通过红、绿、蓝三原色的组合，可以实现全色化。

3、LED的辉度高。随着各种颜色LED辉度的迅速提高，即使在日光下，由LED发出的光也能辨认。正是基于这一优势，在室外用信息板、广告牌、道路通行状况告示牌等方面的应用正迅速扩大。;半导体材料的分代;GaN半导体材料特点;GaN半导体材料特点;GaN半导体光电器件应用;(2)蓝光激光器（BLD）

蓝光DVD，双面双密度容量为20G，取代现有红光DVD，是以后数字电视存储的必由之路.

激光打印和显示，生物医疗仪器和设备，光谱测量系统.

可用于军事领域，450～550nm的蓝-绿光波段对海水是透光的，所以BLD可通过空间卫星、机载平台直接用来对海底潜艇通信，大大提高潜艇的隐蔽性和必威体育官网网址性。这是军事部门长久渴望实现的技术手段。;4、LED的单元体积小。在其他显示器件不能使用的极小的范围内也可使用，再加上低电压、低电流驱动的特点，作为电子仪器设备、家用