光电二极管与光电三极管

光电三极管的工作原理光电三极管，也称为光电二极管，是一种电子元件，其工作原理基于光电效应。

其基本原理如下：1.光电效应：当光照射到半导体材料上时，光子会与半导体中的电子发生相互作用。

高能的光子能够将半导体中的某些电子从价带上解离，形成自由的电子和空穴对。

2.pn结：光电三极管的基本结构是由一个n型半导体和一个p型半导体组成的pn结。

当没有光照射时，pn结两侧形成一个内建电场，使得n区电子向p区移动而形成正电荷的空穴流。

3.光电三极管的结构：光电三极管的pn结能带差可决定了其工作方式。

通常，其外界接电极被称为阳极（A），与n区相连的接电极被称为阴极（K），与p区相连的接电极被称为阳极（C）。

4.工作原理：-暗电流：当光电三极管处于没有光照射的状态时，其阴极到阳极之间的电流被称为暗电流，主要由于热电子的扩散和漂移形成。

-光照射下的电流：当光照射到光电三极管的pn结时，光子能量被转化为电子能量，光子能够克服pn结的电场，使电子-空穴对通过电场，从而形成光电流。

该光电流会导致光电三极管的阴极到阳极之间的电流增加。

总结起来，光电三极管的工作原理就是利用光照射到半导体材料上时，光子与半导体中的电子相互作用，从而形成光电流。

通过控制光照射的强度，可以调节光电三极管的电流输出。

光电三极管在光电探测、光电转换等领域中有广泛应用。

光电三极管是一种能够将光信号转换为电信号的器件，其工作原理基于光电效应。

光电效应是指当光束照射到物质表面时，光子与物质中的电子相互作用，使电子从原子或分子中脱离并产生电流的现象。

光电三极管的结构一般由两个pn结组成，也就是一个npn型的晶体管。

其中，中间的n区被光照射，当光子能量大于半导体的带隙能量时，光子能够打破束缚在原子中的电子，使其成为自由电子。

在光照射下，n区释放出的电子和空穴会在pn结的内建电场影响下发生漂移和扩散运动。

正电荷的空穴由p区向n 区移动，而负电荷的电子由n区向p区移动。

光电传感器工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置，广泛应用于光电检测、自动控制、通信以及仪器仪表等领域。

它通过感知光的强度、频率、波长等特性，将光信号转化为电信号，从而实现对光的测量和控制。

光电传感器的工作原理主要包括光电效应、光电二极管和光电三极管的工作原理。

1. 光电效应：光电效应是指当光照射到物质表面时，光子与物质原子发生相互作用，使得物质表面的电子被激发并脱离原子。

根据光电效应的不同特性，可以分为外光电效应和内光电效应。

外光电效应是指光照射到金属表面时，金属中的自由电子被激发并脱离金属表面，形成电流。

内光电效应是指光照射到半导体表面时，光子激发了半导体中的电子，使其跃迁到导带中，形成电流。

2. 光电二极管：光电二极管是一种基于光电效应的光电传感器。

它由一个PN 结构的半导体材料组成，当光照射到PN结上时，光子激发了PN结中的电子，使其跃迁到导带中，形成电流。

光电二极管的导通电流与光照强度成正比，因此可以通过测量电流的大小来确定光的强度。

3. 光电三极管：光电三极管是一种基于光电效应的光电传感器，它由PNP或者NPN结构的半导体材料组成。

与光电二极管不同的是，光电三极管具有放大作用。

当光照射到光电三极管的基区时，光子激发了基区中的电子，使其跃迁到集电区，从而控制集电区的电流。

通过调节光照强度，可以实现对光电三极管的放大倍数的调节。

除了以上所述的光电传感器工作原理，还有其他一些特殊类型的光电传感器，如光电耦合器、光电隔离器等。

它们通过光电效应和光电二极管或者光电三极管的工作原理，实现了光信号的隔离和传输。

总结起来，光电传感器通过感知光的特性，将光信号转化为电信号，从而实现对光的测量和控制。

它的工作原理主要包括光电效应、光电二极管和光电三极管的工作原理。

光电传感器在自动化控制、通信和仪器仪表等领域具有重要的应用价值，为实现智能化和高效化提供了可靠的技术支持。

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。

光电二极管与光电三极管外壳形状基本相同，其判定方法如下：
遮住窗口，选用万用表R*1K挡，测两管脚引线间正、反向电阻，均为无穷大的为光电三极管。

正、反向阻值一大一小者为光电二极管。

光电二极管检测：首先根据外壳上的标记判断其极，外壳标有色点的管脚或靠近管键的管脚为正极，另一管脚为负载。

如无标记可用一块黑布遮住其接收光线信号的窗口，将万用表置R*1 K挡测出正极和负极，同时测得其正向电阻应在10K~20K间，其反向电阻应为无穷大，表针不动。

然后去掉遮光黑布，光电二极管接收窗口对着光源，此时万用表表针应向右偏转，偏转角度大小说明其灵敏度高低，偏转角度越大，灵敏度越高。

光电三极管检测：光电三极管管脚较长的是发射极，另一管脚是集电极。

检测时首先选一块黑布遮住起接收窗口，将万用表置R*1 K挡，两表笔任意接两管脚，测得结果其表针都不动（电阻无穷大），在移去遮光布，万用表指针向右偏转至15K~35K，其向又偏转角度越大说明其灵敏度越高。

光敏二极管特性测试实验一、实验目的1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法；2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。

二、实验内容1、光电二极管暗电流测试实验2、光电二极管光电流测试实验3、光电二极管伏安特性测试实验4、光电二极管光电特性测试实验5、光电二极管时间特性测试实验6、光电二极管光谱特性测试实验7、光电三极管光电流测试实验8、光电三极管伏安特性测试实验9、光电三极管光电特性测试实验10、光电三极管时间特性测试实验11、光电三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、实验原理1、概述随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高，为此，近年来出现了许多性能优良的光伏检测器，如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等。

光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管，通常又称光敏二极管和三敏三极管。

光敏二极管的种类很多，就材料来分，有锗、硅制作的光敏二极管，也有III－V族化合物及其他化合物制作的二极管。

从结构我来分，有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。

从对光的响应来分，有用于紫外光、红外光等种类。

不同种类的光敏二极管，具胡不同的光电特性和检测性能。

例如，锗光敏二极管与硅光敏二极管相比，它在红外光区域有很大的灵敏度，如图所示。

这是由于锗材料的禁带宽度较硅小，它的本征吸收限处于红外区域，因此在近红外光区域应用；再一方面，锗光敏二极管有较大的电流输出，但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流，因此，它的噪声较大。

又如，PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。

因此，在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。

光敏二极管和光敏三极管简介及应用光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。

一、光敏二极管1．结构特点与符号光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。

光敏二极管在电路中的符号如图Z0129 所示。

光敏二极管使用时要反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。

2．光电转换原理根据PN结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。

此时，如果无光照射PN结，则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变，在光敏二极管中称为暗电流。

当有光照射PN结时，结内将产生附加的大量电子空穴对（称之为光生载流子），使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。

不同波长的光（兰光、红光、红外光）在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。

被表面P型扩散层所吸收的主要是波长较短的兰光，在这一区域，因光照产生的光生载流子（电子），一旦漂移到耗尽层界面，就会在结电场作用下，被拉向N 区，形成部分光电流；彼长较长的红光，将透过P型层在耗尽层激发出电子一空穴对，这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下，分别到达N区和P区，形成光电流。

波长更长的红外光，将透过P型层和耗尽层，直接被N区吸收。

在N区内因光照产生的光生载流子（空穴）一旦漂移到耗尽区界面，就会在结电场作用下被拉向P区，形成光电流。

因此，光照射时，流过PN结的光电流应是三部分光电流之和。

二、光敏三极管光敏三极管和普通三极管的结构相类似。

不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN 结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。

其结构及符号如图Z0130所示。

三、光敏二极管的两种工作状态光敏二极管又称光电二极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到P-N结上时，吸收光能并转变为电能。

光电二极管与光电三极管
一、光电二极管
1、定义及结构
光电二极管（简称光二极管）又称为光敏二极管，是一种集光检测、
光放大、光信号处理等功能为一体的特殊型号的二极管。

光二极管由一种
金属包覆绝缘层，上面涂有一层光敏物质的接点，以及一个共享电极（称
为公共极），以及一个用于放大的三极管组成。

2、工作原理
光二极管的电路原理与普通二极管相同，都是由电流通过接点的光敏层，来激发其中的光敏物质，从而使其产生从正向到反向（又称反向偏移）的电势差。

激发电压可在可见光（380nm到780nm）的波长范围内发挥最
大的作用，并伴随着电流的衰减，从而使输出信号电压随着距离的增加而
减小。

3、应用
光二极管由于具有高敏感度、快速响应、高对信号的采集和处理能力，以及可以容易扩大到大规模并行系统，因此广泛应用于遥控、热量报警、
红外报警、防盗、天然气报警等等各种类型的报警装置中。

同时，它也被
广泛应用于数据通信，它可以将一组电信号转变成光信号，作为数据传输
的媒介，可以提高电信号的传输距离和信号的稳定性。

1、定义及结构。

光电二极管三极管的性能及运用光电二极管及光电三极管的工作原理及用途可得工贸的光电二极管和光电三极管具有低功耗、响应速度快、抗干扰性能强等特点，可得公司是一家专业从事研发, 生产,销售LED 和红外光电器件的高新技术企业：其中光敏二极管、850nm/940nm 红外发射管，LED数码管，数码模块，以及发光二极管等产品以良好的品质受到市场的认可。

在红外遥制系统中，光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管，它把接收到的红外线变成电信号，经过放大及信号处理后用于各种控制。

除广泛用于红外线遥控外，还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。

不同用途的光电二极管有不同的外形及封装，但用于红外遥控的光电二极管一般都是树脂封装的。

为减少可见光的干扰常采用黑色树脂，可以滤掉700nm波长以下的光线。

常见的几种光电二极管外形。

对方形或长方形的管子，往往做出标记角，指示受光面的方向。

一般如引脚长短不一样，长者为正极。

光电三极管可以等效为一个光电二极管与一只晶体三极管的组合，所以它具有电流放大作用。

其等效电路、外形及电路符号，光电三极管一般仅引出集电极及发射极两个引脚，外形与一般发光二极管一样，常用透明树脂封装。

光电二极管及光电三极管的管芯主要用硅材料制作。

光电二极管的两种工作状态当光电二极管加上反压时，管子的反向电流将随光照强度的变化而变化如同一个光敏电阻，光照强度越大电阻越小，反向电流越大。

大多数情况都工作于这种状态。

光电二极管上不加电压，利用P?N结受光照射时产生正向电压的原理，可看作微型光电池。

这种工作状态一般用作光电检测器。

光电二极管的工作电压VR ，允许的最高反向电压一般不超过10V，最高的可达50V。

暗电流ID及光电流IL ，无光照时，加一定反压时的反向漏电流称为暗电流ID，一般ID小于100nA 。

硅光电二极管与硅光电三极管的特性比较硅光电二极管的基本特性由光电二极管的电流方程可以得到光电二极管在不同偏置电压下的输出特性曲线。

光电二极管的工作区域应在图的第3象限与第4象限。

在光电技术中常采用重新定义电流与电压正方向的方法把特性曲线旋转成所示。

重新定义的电流与电压的正方向均以PN结内建电场的方向相同的方向为正向。

硅光电三极管的基本特性光电三极管有两种基本结构～NPN结构与PNP结构。

用N型硅材料为衬底制作的 NPN结构～称为 3DU型,用P型硅材料为衬底制作的称为PNP结构～称为3CU型。

1、伏安特性光电三极管在偏置电压为零时～无论光照度有多强～集电极电流都为零。

偏置电压要保证光电三极管的发射结处于正向偏置～而集电结处于反向偏置。

随着偏置电压的增高伏安特性曲线趋于平坦。

光电三极管的伏安特性曲线向上偏斜～间距增大。

这是因为光电三极管除具有光电灵敏度外～还具有电流增益β～并且～β值随光电流的增大而增大。

2、时间响应,频率特性,光电三极管的时间响应常与PN结的结构及偏置电路等参数有关。

光电三极管的时间响应由以下四部分组成:? 光生载流子对发射结电容Cbe和集电结电容Cbc的充放电时间,? 光生载流子渡越基区所需要的时间,? 光生载流子被收集到集电极的时间,输出电路的等效负载电阻RL与等效电容Cce所构成的RC时 ?间,总时间常数为上述四项和。

比光电二极管的时间响应长。

3、温度特性硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流Id和光电流IL均随温度而变化～由于硅光电三极管具有电流放大功能～所以硅光电三极管的暗电流Id和亮电流IL受温度的影响要比硅光电二极管大得多。

4、光谱响应光电二极管与光电三极管具有相同的光谱响应。

它的响应范围为0.4~1.1μm～峰值波长为0.85μm。

附硅光电二极管相关硅光电二极管的结构光电二极管可分为两种结构形式:以P型硅为衬底的2DU型～以N型硅为衬底的2CU型。

光电二极管可分为两种结构形式:以P型硅为衬底的2DU型～以N型硅为衬底的2CU型。

光电检测器的工作原理光电检测器是一种基于光电效应原理工作的光电传感器。

其工作原理是利用光电二极管（Photodiode）或光电三极管（Phototransistor）等器件，将光信号转化为电信号。

光电检测器广泛应用于光电传感、光通信、光电测量等领域。

光电检测器的工作原理是基于光电效应。

光电效应是指当光照射到某些物质表面时，光子与物质原子发生相互作用，光子能量被物质吸收，使得物质中的电子获得足够能量从束缚态跃迁到导带态。

光电二极管和光电三极管就是利用这种光电效应来工作的。

光电二极管是一种将光信号转化为电信号的器件。

它由P型半导体和N型半导体组成，两种半导体之间形成一个PN结。

当光照射到PN结上时，光子的能量被半导体吸收，使得PN结中的电子从价带跃迁到导带，产生电子空穴对。

由于PN结上存在电场，电子空穴对会被分离，电子被推向N型区域，空穴被推向P型区域。

这样就产生了一个电流，即光电流。

光电二极管的光电流与光照强度成正比关系。

光电三极管与光电二极管类似，也是将光信号转化为电信号的器件。

它由P型半导体、N型半导体和P型半导体组成，形成了PNP的结构。

当光照射到光电三极管的基区时，光子的能量被吸收，使得PNP结中的电子从价带跃迁到导带，产生电子空穴对。

由于PNP结上存在电场，电子空穴对会被分离，电子被推向N型区域，空穴被推向P型区域。

这样就产生了一个电流，即光电流。

与光电二极管不同的是，光电三极管的电流放大倍数较大，可以更灵敏地检测光信号。

为了提高光电检测器的灵敏度和响应速度，常常会采用一些增强措施。

例如，在光电二极管或光电三极管的结构中引入增强层，可以增加光电效应的发生几率，提高光电流的强度。

此外，还可以采用透镜、滤光片等光学元件来优化光的聚焦和过滤，增强光电检测器的性能。

光电检测器的应用十分广泛。

在工业领域，光电检测器常用于光电传感器中，用于检测物体的存在、位置和运动等。

在光通信中，光电检测器是接收光信号的重要组成部分，可以将光信号转化为电信号，进行解调和处理。