光电二极管与光电三极管
一、光电二极管（Photodiode）
光电二极管是一种基于半导体材料的光电器件，它利用光电效应将光信号转化为电信号。光电二极管的结构和正常的二极管类似，由P型和N型半导体材料构成，并且在P-N结附近形成一个细微的PN结。当光照射到PN结处时，光子的能量会被电子吸收，从而激发电子-空穴对的产生。
光电二极管的工作原理是利用光电效应，该效应是指当光照射到半导体材料上时，光子的能量会激发材料中的电子跃迁到导带中，形成电子-空穴对。当光照强度越大时，激发的电子-空穴对数量越多，产生的电流也越大。因此，光电二极管可以通过测量电流大小来检测光照强度。
1.快速响应速度：光电二极管具有快速的响应速度，能够在纳秒级别内检测到光的变化。
2.高灵敏度：光电二极管对光信号非常敏感，能够检测到较低光强度下的光信号。
3.低噪声：光电二极管的噪声很低，能够准确地检测到微弱的光信号。
4.宽波长范围：光电二极管可以检测多种波长的光信号，通常在可见光和红外光范围内。
1.光通信：光电二极管作为光信号的接收器，在光通信中发挥重要作用。
2.光谱分析：光电二极管可以用于测量、分析和检测光谱信号，例如光谱仪，气体和液体分析等。 3.光电测量：光电二极管可以用于测量光强度的变化，例如光照度计、照度计等。
4.医疗设备：光电二极管可以用于心率监测、血氧测量、生物检测等医疗设备中。
5.光电控制：光电二极管可以用于光敏开关、光电电路等光电控制领域。
二、光电三极管（Phototransistor）
光电三极管是光电传感器中另一种常见的光电器件，它是在光电二极管的基础上发展而来的。光电三极管同样基于光电效应，将光信号转化为电信号，但是相较于光电二极管，光电三极管具有更高的灵敏度和增益。
光电三极管的结构和普通的三极管类似，由P型、N型和P型三个区域组成。在光电三极管中，光照射到PN结处时会产生电子-空穴对，电子会从P区域注入到N区域，形成电流。同时，PN结的另外一侧也会出现电流由于电子和空穴重新组合。因此，光电三极管相较于光电二极管具有更高的电流增益。
电子元器件知识：二极管、三极管与场效应管。
一、半导体二极管
1、英文缩写：D (Diode)，电路符号是
+ - + -
P N 阳 P N 阴
2、半导体二极管的分类
分类：a 按材质分：硅二极管和锗二极管；
b按用途分：整流二极管，检波二极管，稳压二极管，发光二极管，光电二极管，变容二极管。
3、半导体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的半导体二极管。
4、半导体二极管的导通电压是:
a;硅二极管在两极加上电压,并且电压大于0.6V时才能导通,导通后电压保持在0.6-0.8V之间.
B;锗二极管在两极加上电压,并且电压大于0.2V时才能导通,导通后电压保持在0.2-0.3V之间.
5、半导体二极管主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
6、半导体二极管可分为整流、检波、发光、光电、变容等作用。
7、半导体二极管的识别方法： a;目视法判断半导体二极管的极性:一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极.在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极,另外一端是正极.
b;用万用表(指针表)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆档(R﹡100或R﹡1K),然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出,当二极管导通,测的阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极.当测的阻值很大(一般为几百至几千欧姆),这时黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极.
c;测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
- 1 - 二极管三极管
二极管三极管是电子学中常用的基本元件，这两种元件具有许多共同的特性，广泛应用于各种电子系统，如家用电器、计算机、汽车和消费电子等领域。本文将简要介绍这两种元件的工作原理和应用。
二极管是一种由两个接口（正、负）组成的半导体元件，它只能在正和负两个方向上放电，不能双向放电。当在正电极施加正电压时，二极管放出电流，被叫做开启或正向电流，通常称作“封开”电流。另外，当施加的电压为负时，二极管会禁止通过电流，被称为关闭或反向电流。二极管的两极电压越低，其电阻就越大，反之亦然，由此它可以改变电流的宽度，从而起到调节电阻的作用。
三极管是一种由三个接口（正、负、基极）组成的半导体元件，它可以同时使正负两个电极有电流通过也可以用基极（中间极）对正负电极进行控制。三极管分为NPN型和PNP型，它们主要功能是放大电压，承担电流放大和信号转换的功能。另外，三极管也可用于控制或监测外部电路电压，以及在某些特殊的应用上可以做成逻辑门，如双路电路（OR、AND等）。
二极管三极管可广泛应用于各种领域，其普及程度很高。二极管主要用作电流流转开关，因其具有低成本、高可靠性、简易控制等优点，在家庭电器、汽车电子系统、电池充电器、供电调节器、矩阵开关系统、流量传感器、漏电检测器、视频放大器等电子系统中使用十分普遍。
三极管的应用比二极管更加广泛，在电子系统中担当起放大信号、 - 2 - 节流、电路控制等重要作用。其应用于计算机的存储器，中国的第一台大型计算机曾是使用三极管技术。三极管也广泛应用于测量、控制和电源系统，通用用于增大驱动信号，促使电机、放大器或直流电压调节器等大功率电子设备更加有效。
以上是二极管三极管的工作原理和应用简介。可以看出，二极管三极管是电子元件中重要的基本元件，它们因具有简单、可靠、低成本等特点，而被应用于电子系统的各个领域，成为电子技术中不可或缺的重要元素。
光敏二极管和光敏三极管
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，光敏二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。
