《光电子技术cha》课件.pptVIP

*******************光电子技术概论光电子技术是指利用光波作为信息载体进行信息传输、处理和应用的技术。光电子技术是现代信息技术的基础，在通信、传感、照明、医疗等领域发挥着重要作用。光电效应11.光电效应的定义光电效应是指光照射到金属表面时，金属中的电子吸收光子能量后，从金属表面逸出的现象。22.光电效应的本质光电效应的本质是光子与电子之间的相互作用，光子传递能量给电子，使电子获得足够能量克服金属的束缚而逸出。33.光电效应的应用光电效应广泛应用于光电器件，如光电管、光电池、光电倍增管等。光电管光电管是一种将光能转换为电能的器件。光电管利用光电效应，当光照射到阴极时，会激发出电子，这些电子在电场的作用下向阳极移动，形成电流。光电管广泛应用于光电探测、光电控制、光电测量等领域。光电管分为真空光电管和充气光电管两种。真空光电管内部是真空，充气光电管内部填充惰性气体。充气光电管对光信号更加敏感，但其响应速度较慢。光电池光电池是一种将光能直接转换为电能的半导体器件，也称为太阳能电池。光电池利用光电效应，当光照射到光电池表面时，会激发出电子，从而产生电流。光电池广泛应用于太阳能发电、电子设备供电、光电探测等领域。光电池的分类和特性硅光伏电池硅光伏电池是目前应用最广泛的光电池类型，具有高效率、低成本等优点。常用的硅光伏电池包括单晶硅、多晶硅和非晶硅光伏电池。薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池采用薄膜材料制作，具有重量轻、柔性好、成本低等特点，适合用于建筑物屋顶、移动电源等领域。染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池是近年来发展起来的一种新型太阳能电池，具有成本低、光谱响应范围广等优点，但在效率和稳定性方面仍需进一步提升。光电容器光电容器是一种利用光照射来改变电容的器件。它通常由两种不同的材料组成，一种是光敏材料，另一种是绝缘材料。当光照射到光敏材料时，材料的电导率会发生变化，从而改变电容器的电容。光电容器的电容变化量与光照强度的变化量成正比，因此可以用来检测光强度的变化。光电容器广泛应用于光电传感器、光电开关、光电测量等领域。光电开关光电开关是一种利用光束来控制电路通断的开关。它主要由光发射器、光接收器和控制电路组成。当光束被遮挡时，光接收器接收不到光信号，控制电路就会发出信号，从而控制电路的通断。光电二极管PN结结构光电二极管是利用PN结的光电效应制成的，由P型半导体和N型半导体材料构成，中间是PN结。光电转换当光照射在PN结上时，光子会激发出电子-空穴对，产生光电流。应用范围广广泛应用于光通信、光探测、光电测量、光控开关等领域。光电三极管结构光电三极管是具有光敏特性的三极管，它可以将光信号转换为电信号。工作原理光电三极管的光敏部分是光电二极管，当光照射到光电二极管时，光电二极管产生的电流会影响三极管的基极电流，进而改变集电极电流。应用光电三极管广泛应用于光电传感器、光控开关、光学仪器等领域。光电集成电路光电集成电路(OEIC)结合光电器件和电子器件，在单片半导体基板上实现光电功能。OEIC将光电转换、信号处理和光电发射等功能集成在单个芯片上，简化系统设计，提高性能和可靠性。例如，OEIC可用于光通信系统中的光接收机和光发射机。光敏电阻光敏电阻是一种电阻值随光照强度变化的半导体器件。光敏电阻通常由硫化镉、硒化镉或硫化铅等材料制成，当光线照射到这些材料时，它们的电阻值会减小，反之则会增加。光敏电阻的工作原理1光照射光照射光敏电阻2光电效应光敏电阻材料发生光电效应3载流子增多产生更多的电子和空穴4电阻减小光敏电阻的电阻值下降光敏电阻的电阻值与光照强度成反比，光照越强，电阻值越低。当光照强度发生变化时，光敏电阻的电阻值也会发生变化。光敏电阻的光电效应决定了其对光照变化的灵敏度。光敏电阻的应用自动控制光敏电阻可用于自动控制系统，例如自动门、自动照明系统和自动售货机。光强度测量光敏电阻可用于测量光强度，例如在照度计和光度计中。安全系统光敏电阻可用于安全系统，例如报警系统和防盗系统。其他应用光敏电阻在摄影、医学成像和光通信等领域也有广泛应用。光电传感器光电传感器是一种将光信号转换为电信号的器件。光电传感器主要由光敏元件、信号处理电路和输出电路组成。光敏元件是光电传感器的核心，它能够将光信号转换为电信号。光电传感器广泛应用于工业自动化、医疗诊断、环境监测、交通控制、军事和航空航天等领域。光电传感器的种类光敏电阻光敏电阻是一种将光能转换为电能的器件，其电阻值随照射光强度的变化而改变。光电二极管光电二极管是一种光敏半导体器件，当光照射到其