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文档简介

反偏电压pn结光伏探测器——光导工作模式——光电二极管

常见的光电二极管有：Si光电二极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）、肖特基势垒光电二极管等。3.2.2

光伏器件——光电二极管12一、光电（敏）二极管

光电二极管是最简单、最具有代表性的光生伏特器件，其中，PN结硅光电二极管为最基本的光生伏特器件。

材料硅、锗、砷化铟、锑化钢、砷化镓、碲镉汞等材料制作，但目前应用最多的还是硅光电二极管。31.光电二极管与光电池的比较相同点工作原理相同，都是基于pn结工作的不同点1.结区面积小2.通常工作于反偏置状态3.内建电场强，结区厚，结电容小，频率特性好4.光电流小，在微安量级42.光电二极管的基本结构

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型图（b）为光电二极管的工作原理图

图（c）所示为光电二极管的电路符号图（a）为2DU型光电二极管的原理结构图。5前级后级环级VARLhν等效电路两种管子的电极数不同。2CU型管子只有前后两个电极，而2DU型管子除有前后极外还有一个环极。设环极的目的是为了减少表面漏电流，减小噪声，提高探测极限力。6表面漏电流的产生7环极的作用8二、光电二极管的基本特性1.伏安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。9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下面右图所示。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。

10工作区的选择低反偏压下光电流随光电压变化非常敏感，这是由于反偏压增加使耗尽层加宽。结电场增强，这对于结区光的吸收率及光生载流子的收集效率影响很大。当反偏压进一步增加时，光生载流子的收集已达极限，光电流就趋于饱和，特性曲线近似于乎直，而且在低照度部分比较均匀。利用光电二极管作线性测量时，主要是用特性曲线平直、均匀的这部分。通过选取适当的负载电阻，可得较大的线性输出范围。11灵敏度与入射辐射波长λ有关。光电二极管的电流灵敏度(峰值波长下的灵敏度)与波长的关系曲线称为光谱响应。

2.光电二极管的灵敏度

定义光电二极管的灵敏度为入射到光敏面上辐射量的变化引起电流变化dI与辐射量变化之比。123.光谱响应光电二极管的光谱响应定义：以等功率的不同单色辐射波长的光作用于光电二极管时，其电流灵敏度与波长的关系称为其光谱响应。

134.噪声

低频噪声Inf、散粒噪声Ins和热噪声InT散粒噪声是光电二极管的主要噪声散粒噪声

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