光电复习资料 第三章 结型光电器件1

《光电复习资料 第三章 结型光电器件1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第三章结型光电器件结型光电器件主要包括：光电池、光电二极管、光电晶体管、PIN管、雪崩光电二极管、光可控硅、象限式光电器件、位置敏感探测器（PSD）、光电耦合器件等可以分为：PN结型、PIN结型、肖特基结型PN3.1结型光电器件工作原理3.1.1热平衡下的PN结内建电场消弱扩散、增强漂移，直到两者达到平衡。漂移扩散E内外加偏压UPN漂移扩散E内UID当外加偏压时：正向反向3.1.2光照下的PN结1.PN结光伏效应PNNP光伏效应----光生伏特效应，是指光照射半导体的结区或金属和半导体的结区时，产生电位差的现象。NP光伏工作模式：光导工作

2、模式：工作在零偏置状态下工作在反偏状态下RLNPRLUbNPNPRLE=0E1E2UILIPIDSEE漂移扩散扩散电流漂移电流光电流UU---不加外电压IDIPRLURsCjRshIL3.2硅光电池3.2.1—之--基本原理NPRLIPID扩散电流漂移电流光电流U光伏工作区RL1RL2E=0E1E2UILUE=0E1E2IscUocI开路电压UocISC短路电流开路电压短路电流3.2.1硅光电池的基本结构NERLILP3.2.2硅光电池的特性参数1.光照特性(1)开路时对数关系ILUIsc4Isc1Isc2Isc3Uoc4Uoc2Uoc1

3、Uoc3例：设一光电池，在入射辐照度为100W/m2时的开路电压为0.412V，求该光电池在入射辐射照度变为150W/m2时的开路电压，已知环境温度为T=300K。(波耳兹曼常数K=1.38×10-23焦/度)。ILUUoc4Isc4Isc1Isc2Isc3Uoc2Uoc1Uoc32.4KΩ12KΩ120ΩФI硅光电池光照与负载特性负载电阻越小，线性范围越大线性区RL1RL2(3)有限大负载时(2)短路时线性关系IscUocEUocIsc2.光谱特性3.频率特性tIs1.0t0.370.63上下对于矩形脉冲光照对于正弦形光照tEtIs4.

4、温度特性光电池外形：----外加反向偏压光导工作区E=0E1E2UIUIPEPNRLUbID3.3硅光电二极管和硅光电三极管3.3.1硅光电二极管总结：光电池工作区UbRLE=0E1E2UIL光敏二极管工作区URLUbIPRLUb=0RLEILPNRLUb硅光电二极管和光电池的区别①…………②…………③…………④…………例：设有一光电二极管工作时的外加电源电压为Ub=9V,光敏二极管上的输照度在0~100W/m2之间做正弦变化，要使输出交变电压的幅值为3V，求所需的负载电阻的大小，试做出负载线。I（μA）U(V)-0.5-5.5E=0E=

5、100W/m2RLUb=-9V透镜（光窗）光敏面入射光P-SiN-Si前极后极2CU型N+N-SiP-Si前极后极环极N+2DU型环极外形图:3.3.2硅光电三极管bceUbNN+PIdIP集成光电三极管：EPE内E外3.3.3硅光电三极管与硅光电二极管特性比较1.光照特性2.伏安特性①……②……③……④……主要表现为4个方面：3.温度特性4.频率响应特性光电流暗电流有电流放大作用，所以光电三极管的光电流和暗电流都大的多，必要时可采用温控或电路补偿主要取决于结电容Cj和负载电阻RL时间常数小于0.1μs时间常数长达5~10μs取决于发射结

6、电容C、RL和光生载流子的基区渡越时间