光电探测器光敏电阻

光电探测器的几种类型红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子电子或空穴、，引起电学性能变化。

因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。

量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，是选择性探测器。

为了达到性能，一般都需要在低温下工作。

光电探测器可分为：1、光导型：又称光敏电阻。

入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。

从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。

截止波长由杂质电离能决定。

量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。

2、光伏型：主要是p－n结的光生伏特效应。

能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。

存在的结电场使空穴进入p区，电子进入n区，两部分出现电位差。

外电路就有电压或电流信号。

与光导探测器比较，光伏探测器背影限探测率大于40％；不需要外加偏置电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗。

这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。

3、光发射－Schottky势垒探测器：金属和半导体接触，典型的有PtSi/Si结构，形成Schottky势垒，红外光子透过Si层为PtSi吸收，电子获得能量跃上Fermi能级，留下空穴越过势垒进入Si衬底，PtSi层的电子被收集，完成红外探测。

充分利用Si集成技术，便于制作，具有成本低、均匀性好等优势，可做成大规模1024×1024甚至更大、焦平面阵列来弥补量子效率低的缺陷。

有严格的低温要求。

用这类探测器，国内外已生产出具有像质良好的热像仪。

PtSi/Si结构FPA是早制成的IRFPA。

4、量子阱探测器QWIP：将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，在其界面，能带有突变。

电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。

利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。

90年代以来发展很快，已有512×512、640×480规模的QWIPGaAs/AlGaAs焦平面制成相应的热像仪诞生。

光敏电阻的简介如下是有关光敏电阻的简介：一．光敏电阻基本简介光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。

它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。

用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。

通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。

在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。

光照愈强，阻值愈低。

入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。

二．光敏电阻基本原理1.光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。

光敏电阻没有极性, 纯粹是一个电阻器件, 使用时既可加直流电压, 也可以加交流电压。

无光照时, 光敏电阻值（暗电阻）很大, 电路中电流（暗电流）很小。

当光敏电阻受到一定波长范围的光照时, 它的阻值（亮电阻）急剧减少, 电路中电流迅速增大。

一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。

实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级, 亮电阻在几千欧以下。

它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质, 半导体的两端装有金属电极, 金属电极与引出线端相连接, 光敏电阻就通过引出线端接入电路。

为了防止周围介质的影响, 在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜, 漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。

2.光敏电阻的主要参数（1）暗电阻光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻, 此时流过的电流称为暗电流。

（2）亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻, 此时流过的电流称为亮电流。

光敏电阻介绍1. 光敏电阻的定义与原理光敏电阻，又称为光敏电阻器或光敏电阻器件，是一种能够根据光照强度变化来改变电阻值的电子元件。

它是基于光电效应的原理制作而成的。

光照在光敏电阻表面产生电流，进而改变电阻值，实现对光线的探测和测量。

光敏电阻的主要原理是光生导电效应，即当光敏电阻表面受光照射时，光子的能量被吸收，使得电子从价带跃迁到导带，从而产生电流。

光敏电阻一般由光敏材料制成，例如硒化铟、硒化锌等。

2. 光敏电阻的特点光敏电阻具有以下几个特点：•灵敏度高：光敏电阻能够对光强进行精确的测量和探测，具有较高的灵敏度；•响应速度快：由于光生导电效应的原因，光敏电阻的响应速度较快；•光照范围广：光敏电阻可以对不同波长的光进行探测，光照范围广；•结构简单：光敏电阻的结构相对简单，易于加工和制造；•使用方便：光敏电阻可以与其他电子元件进行方便的连接和组合，便于使用。

3. 光敏电阻的应用领域光敏电阻在许多领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 光控开关光敏电阻可以作为光控开关的核心元件，实现对光线的控制。

通过监测光敏电阻的电阻变化，可以控制开关的状态，实现自动化控制。

3.2 光照度测量光敏电阻可以用来测量光照度，广泛应用于光照度传感器和光照度测量仪器中。

通过测量光敏电阻的电阻值变化，可以准确地反映出周围环境的光照强度。

3.3 光电检测光敏电阻可以用于光电检测领域，例如光电传感器和光电开关等。

通过监测光敏电阻的电流变化，可以实现对物体的检测和触发。

3.4 光电自动控制光敏电阻在光电自动控制方面也有广泛的应用。

例如在路灯自动控制系统中，使用光敏电阻来感知环境光照强度，通过控制电路来实现路灯的自动开关。

4. 光敏电阻的选型与使用在选择和使用光敏电阻时，需要考虑以下几个因素：4.1 光敏材料不同的光敏材料具有不同的特性和灵敏度，根据具体应用需求选择合适的光敏材料。

4.2 光敏电阻的电阻范围光敏电阻的电阻范围要满足实际应用需求，根据需要选择适当的电阻范围。

光电探测器光谱响应度的测量光谱响应度是光电探测器的基本性能之一，它表征了光电探测器对不同波长入射辐射的响应。

通常热探测器的光谱响应比较平坦，而光子探测器的光谱响应却具有明显的选择性。

一般情况下，以波长为横坐标，以探测器接受到的等能量单色辐射所产生的电信号的相对大小为纵坐标，绘出光电探测器的相对光谱响应曲线。

典型的光子探测器和热探测器的光谱响应曲线如图1－1所示。

一、实验目的（1）加深对光谱响应概念的理解； （2）掌握光谱响应的测试方法；（3）熟悉热释电探测器和硅光电二极管的使用。

二、实验内容（1）用热释电探测器测量钨丝灯的光谱辐射特性曲线； （2）用比较法测量硅光电二极管的光谱响应曲线。

三、基本原理光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。

电压光谱响应度()λV ℜ定义为在波长为λ的单位入射辐射功率的照射下，光电探测器输出的信号电压，用公式表示，则为()()()λλλP V V =ℜ （1－1）而光电探测器在波长为λ的单位入射辐射功率的作用下，其所输出的光电流叫做探测器的电流光谱响应度，用下式表示()()()λλλP I i =ℜ （1－2） 式中， P (λ)为波长为λ时的入射光功率；V (λ)为光电探测器在入射光功率P (λ)作用下的输出信号电压；I (λ)则为输出用电流表示的输出信号电流。

为简写起见，()λV ℜ和()λi ℜ均可以用()λℜ表示。

但在具体计算时应区分()λV ℜ和()λi ℜ，显然，二者具有不同的单位。

通常，测量光电探测器的光谱响应多用单色仪对辐射源的辐射功率进行分光来得到不同波长的单色辐射，然后测量在各种波长辐射照射下光电探测器输出的电信号V (λ)。

然而由于实际光源的辐射功率是波长的函数，因此在相对测量中要确定单色辐射功率P (λ)需要利用参考探测器（基准探测器）。

即使用一个光谱响应度为()λfℜ的探测器为基准，用同一波长的单色辐射分别照射待测探测器和基准探测器。

光敏电阻百科
简介
光敏电阻是一种无极性的纯电阻，其阻值随入射光的强弱而改变。

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光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。

光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。

光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。

光敏电阻的特殊性能，随着科技的发展将得到极其广泛应用。

光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。

还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。

光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。

设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。

光敏电阻型号及参数光敏电阻，也被称为光敏电阻器或光电导电阻器，是一种用于测量光强度的电阻器件。

它的电阻值会随着周围光照强度的变化而变化。

下面是几个常见的光敏电阻型号及其参数：1.GL5528-最大光敏电阻值：20MΩ- 光敏特性：响应波长400-700nm- 外观：圆形，直径为5mm-工作温度范围：-30°C至+70°C-主要应用：室内光控制设备、室外太阳能照明系统、安全系统等。

2.LDR5528-最大光敏电阻值：20MΩ- 光敏特性：响应波长540nm- 外观：圆形，直径为5mm-工作温度范围：-30°C至+70°C-主要应用：自动照明系统、相机调焦控制、电子血压计等。

3.VT90N2-最大光敏电阻值：5MΩ- 光敏特性：响应波长400-1000nm- 外观：方形，尺寸为5.8mm x 4.8mm x 2.0mm-工作温度范围：-30°C至+70°C-主要应用：光电开关、光电传感器、荧光检测等。

4.PRM7510-最大光敏电阻值：100KΩ- 光敏特性：响应波长380-1000nm- 外观：圆形，直径为6mm-工作温度范围：-20°C至+80°C-主要应用：计时器、自动控制系统、光电探测器等。

5.CDS-5-最大光敏电阻值：1MΩ- 光敏特性：响应波长400-700nm- 外观：圆形，直径为5mm-工作温度范围：-30°C至+70°C-主要应用：室内照明控制、安防系统、电子游戏机等。

以上只是部分常见的光敏电阻型号和参数，市场上还有很多其他型号的光敏电阻可供选择。

在选择光敏电阻时，需要根据具体应用需求来选择合适的型号，如测量范围、响应波长、工作温度范围等。

此外，还需根据电路设计的要求考虑光敏电阻的尺寸、灵敏度、稳定性等因素。

一、实验目的1. 了解光电探测的基本原理和电路组成。

2. 掌握光电探测器电路的设计方法和实验技能。

3. 熟悉光电探测器的性能测试方法，并分析实验结果。

二、实验原理光电探测器是将光信号转换为电信号的器件，其基本原理是光电效应。

当光照射到光电探测器上时，会产生光生电子，从而在探测器两端产生电信号。

本实验主要研究光电二极管和光敏电阻两种光电探测器。

三、实验仪器与设备1. 光源：LED灯、激光器等。

2. 光电探测器：光电二极管、光敏电阻等。

3. 放大器：低频放大器、高频放大器等。

4. 测量仪器：示波器、万用表、信号发生器等。

5. 实验电路板：包含光电探测器、放大器、电源等组件。

四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试（1）搭建实验电路，将光电二极管与低频放大器相连，并接入电源。

（2）调整光源，使光照射到光电二极管上。

（3）使用示波器观察光电二极管输出信号的波形和幅度。

（4）改变光源强度，观察光电二极管输出信号的变化，分析光电二极管的响应特性。

2. 光敏电阻特性测试（1）搭建实验电路，将光敏电阻与低频放大器相连，并接入电源。

（2）调整光源，使光照射到光敏电阻上。

（3）使用示波器观察光敏电阻输出信号的波形和幅度。

（4）改变光源强度，观察光敏电阻输出信号的变化，分析光敏电阻的响应特性。

3. 光电探测器电路设计（1）根据实验要求，设计光电探测器电路，包括光电探测器、放大器、滤波器等组件。

（2）搭建实验电路，并接入电源。

（3）调整电路参数，使光电探测器电路满足实验要求。

4. 光电探测器电路性能测试（1）使用示波器观察光电探测器电路输出信号的波形和幅度。

（2）调整光源强度，观察光电探测器电路输出信号的变化，分析电路性能。

五、实验结果与分析1. 光电二极管特性测试结果（1）光电二极管输出信号随光源强度增加而增强，符合光电效应原理。

（2）光电二极管输出信号具有较好的线性关系，适合用于光电检测。

2. 光敏电阻特性测试结果（1）光敏电阻输出信号随光源强度增加而减小，符合光敏电阻特性。

光电探测器探测率定义光电探测器探测率是指光电探测器对光信号进行探测的能力。

光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件，常见的光电探测器包括光敏电阻、光敏二极管、光电倍增管、光电二极管等。

光电探测器的探测率受到多个因素的影响，包括光电探测器的结构、材料、工作方式以及光信号的强度等。

首先，光电探测器的结构对其探测率起着重要作用。

不同类型的光电探测器具有不同的结构特点，如光敏电阻是通过光敏材料的电阻变化来实现光信号的探测，而光敏二极管则是通过光敏材料的光电效应来实现光信号的探测。

不同结构的光电探测器在探测率上会有所差异。

光电探测器的材料也对其探测率有一定影响。

光电探测器常用的材料有硅、锗、铟镓砷化物等。

不同材料的光电探测器具有不同的光电特性，如硅材料对可见光的响应较弱，而铟镓砷化物材料对红外光的响应较强。

因此，选择合适的材料对于提高光电探测器的探测率至关重要。

光电探测器的工作方式也会对其探测率产生影响。

光电探测器的工作方式主要包括光电导、光电流、光电压等。

不同工作方式的光电探测器对光信号的探测灵敏度和速度有所不同，因此会对探测率产生影响。

光信号的强度也是影响光电探测器探测率的重要因素之一。

光信号的强度越强，光电探测器转换为电信号的效率就越高，从而提高了探测率。

因此，在实际应用中，通常会通过增加光源的强度来提高光电探测器的探测率。

光电探测器的探测率受到多个因素的影响，包括结构、材料、工作方式和光信号强度等。

合理选择光电探测器的结构和材料，并根据实际需求确定工作方式和光信号强度，可以提高光电探测器的探测率。

光电探测器在光通信、光电子仪器、光电子信息处理等领域有着广泛的应用，其探测率的提高将进一步推动这些领域的发展。

光电探测器的分类介绍光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。

在实际应用中，光电探测器具有广泛的应用场景，如通讯、光学测量、医学、物理实验等领域。

本文将主要介绍光电探测器的分类。

光电探测器基本原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。

其基本原理是光电效应。

光电效应是指当光束照射到金属表面时，引起金属表面电子的发射现象。

这些被发射出来的电子称为光电子。

当光束照射到半导体材料表面时，也会发生类似光电效应的现象，只是光电子的数量较少。

当有光照射到光电探测器的光敏元件上时，光子被吸收并在光敏元件内部产生光电子。

这些光电子被电场引导到输出端，形成电流或电压信号。

光电探测器的分类按探测原理分类1.光电管：通过光电效应将光信号转换为电信号，主要应用于光电倍增管和光电发射管中。

2.光敏电阻：光敏电阻是一种基于光电效应原理，将光能转换成电能的敏感元件，可以用作光电控制器中的光检测器。

3.光敏二极管：光敏二极管是一种利用半导体材料反向偏置增加电场强度，从而增加光电转换效率的光敏元件，主要应用于光电计数器、光电定位器、高速光电开关、丝印电路检测等场合。

4.热释电探测器：热释电探测器利用被测物质向热释电元件放出热量，使元件温升，从而感应出测量信号，主要应用于红外辐射测量中。

5.光电二极管：光电二极管是一种结构简单、响应速度快的光敏元件，主要应用于高速数据通讯和数字测量。

6.晶体管光敏电阻：晶体管光敏电阻又称晶体管光敏电阻复合体，是将晶体管与光敏电阻结合起来制成的元件，能够同时完成信号增强和光电转换的功能。

主要应用于测量、声音放大等领域。

按工作波段分类光电探测器按照工作波段的不同也可以分为多种类型，如下：1.紫外光探测器：工作波长在300nm以下。

2.可见光探测器：工作波长在400nm~700nm范围内。

3.红外光探测器：工作波长在700nm以上至几微米范围内。

4.远红外/热成像探测器：工作波长在几微米至1000微米之间。

光电元件知识点总结一、光电元件的定义光电元件是一种可以把光信号转换成电信号的器件，或者把电信号转换成光信号的器件。

光电元件具有灵敏度高、响应速度快、可靠性好等特点，广泛应用于光通信、光电子、光电测量、光电开关等领域。

二、光电元件的分类光电元件主要包括光电探测器、光电脉冲调制器、光发射器件等几大类。

其中光电探测器主要包括光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电场效应管等；光电脉冲调制器主要包括光电开关、光电倍增管、光电触发器等；光发射器件主要包括LED、LD、光电继电器等。

三、光电二极管光电二极管是一种将光信号转换为电信号的器件。

它主要由PN结及PN结两侧的金属电极组成。

当光线照射到PN结上时，光子能量会导致PN结的电子和空穴对被激发出来，从而产生电流。

光电二极管的工作波长范围取决于所使用的半导体材料，一般包括可见光和红外光等不同波长范围。

四、光电三极管光电三极管是一种依靠光信号控制电信号的器件。

它是在三极管基础上加上一个光敏电阻接在基极和发射极间的器件，当光线照射到光敏电阻上时，会改变光敏电阻的电阻值，从而影响基极与发射极之间的电流。

光电三极管的输出电流与输入光信号的强度呈线性关系。

五、光敏电阻光敏电阻是一种可以将光信号转换为电阻信号的器件。

它是一种半导体材料加工成薄膜状，当光线照射到其表面时，光子能量会激发出电子和空穴对，从而改变材料的电阻值。

光敏电阻的灵敏度取决于其材料的光敏特性和加工工艺。

六、光电场效应管光电场效应管是一种可以将光信号转换为电信号的器件。

它采用光电效应和场效应相结合的原理来实现。

当光线照射到场效应管的栅极上时，会激发出光电子，从而改变栅极和源极之间的电流，实现光信号的转换功能。

七、光电开关光电开关是一种利用光信号控制电信号开关的器件。

它主要由发光器件和光敏探测器两部分组成，当光线照射到光敏探测器上时，会产生电信号，从而控制开关的闭合和断开。

八、光电倍增管光电倍增管是一种可以将光信号转换为电信号并进行放大处理的器件。

遮光型光电探测器工作原理遮光型光电探测器是一种常见的光电检测器件，其工作原理是通过光的遮挡来控制电流的变化。

在光照条件下，光电探测器会产生一个电流信号，当光照被遮挡时，电流信号会减小或消失。

光电探测器的核心部件是光敏电阻，它是一种特殊的电阻，其电阻值会随着光照强度的变化而变化。

光敏电阻是由一种特殊的半导体材料制成，其材料中掺杂了一定量的光敏剂，使得材料对光的敏感度增强。

当光照到达光敏电阻时，光子会激发光敏剂中的电子，使其跃迁到导带中。

这些激发的电子会导致光敏电阻中的电荷分布发生变化，从而改变了电阻值。

当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小或完全遮挡时，光敏电阻的电阻值增加。

光敏电阻的电阻变化会导致光电探测器的电流变化。

通常，光电探测器会将光敏电阻与一个电流源连接在一起，形成一个电路。

当光照较强时，光敏电阻的电阻值较小，电流通过光敏电阻时会较大；当光照减小或遮挡时，光敏电阻的电阻值增大，电流会减小或消失。

为了更好地检测光信号的变化，光电探测器通常还会配备一个信号放大器。

信号放大器可以将光电探测器输出的微弱电流信号放大，使得信号能够被后续的电路或设备所处理。

光电探测器的工作原理使其在很多领域得到了广泛的应用。

例如，在自动化控制系统中，光电探测器可以用来检测物体的存在或位置，实现自动化的检测与控制。

在光通信领域，光电探测器可以用来接收和转换光信号，实现光信号的传输与接收。

此外，光电探测器还可以用于光谱分析、光学测量、医学影像等领域。

总结起来，遮光型光电探测器是一种利用光敏电阻的电阻变化来检测光信号的器件。

通过光的遮挡来控制电流的变化，光电探测器能够实现对光信号的检测与控制。

其工作原理简单有效，应用范围广泛。

随着科技的不断进步，光电探测器的性能和应用领域也在不断拓展，为各行各业的发展带来了更多的可能性。