光电复习资料 第三章 结型光电器件1.ppt_第1页
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文档简介

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,3.1 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。,外加偏压,U,当外加偏压时：,3.1.2 光照下的PN结,1.PN结光伏效应,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。,光伏工作模式：,光导工作模式：,工作在零偏置状态下,工作在反偏状态下,-不加外电压,3.2 硅光电池,3.

2、2.1之-基本原理,U,E=0,E1,E2,I,开路电压,短路电流,3.2.1 硅光电池的基本结构,3.2.2 硅光电池的特性参数,1.光照特性,(1)开路时,对数关系,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=1.3810-23焦/度)。,负载电阻越小，线性范围越大,(3)有限大负载时,(2)短路时,线性关系,2. 光谱特性,3. 频率特性,对于矩形脉冲光照,对于正弦形光照,4. 温度特性,光电池外形：,-外加反向偏压,3.3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,光敏二极管工作区,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0100W/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。,Ub=-9V,外形图:,3.3.2 硅光电三极管,集成光电三极管：,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, ,主要表现为4个方面：,3.温度特性,4.频率响应特性,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

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