结光伏探测器的工作模式.ppt_第1页
结光伏探测器的工作模式.ppt_第2页
结光伏探测器的工作模式.ppt_第3页
结光伏探测器的工作模式.ppt_第4页
结光伏探测器的工作模式.ppt_第5页
已阅读5页，还剩1页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

1、利用半导体PN结光伏效应制成的器件称为光伏器件，也称结型光电器件。 这类器件品种很多，其中包括各种光电池、 光电二极管、 光电晶体管、光电场效应管、PIN管、 雪崩光电二极管、光可控硅、 阵列式光电器件、象限式光电器件、位置敏感探测器（PSD）、光电耦合器件等。 和光电导探测器不同，光伏探测器的工作特性要复杂一些。通常有光电池和光电二极管之分，也就是说，光伏探测器有着不同的工作模式。因此在具体讨论光伏探测器的工作特性之前，首先我们必须弄清楚它的工作模式问题。,4.5 pn结光伏探测器的工作模式,1 光电转换原理,PN结光伏探测器的典型结构如图所示。为了说明光功率转换成光电流的关系，我们设想光伏

2、探测器两端被短路，并用一理想电流表记录光照下流过回路的电流，这个电流常常称为短路光电流。,假定光生电子-空穴对在结的结区，即耗尽区内产生。由于内电场作用，电子从n区向p区漂移运动，被内电场分离的电子和空穴就在外回路中形成电流。,光电导过程,就光电流形成的过程而言，光伏探测器和光电导探测器有十分类似的情况。 可以证明：在光伏情况下一个光生电子空穴对对外回路所贡献的总电荷量： 光伏探测器的内电流增益等于1。 光伏探测器光电转换关系为 这是和光电导探测器明显不同的地方。,2 光伏探测器的工作模式,一个PN结光伏探测器就等效为一个普通二极管和一个恒流源(光电流源)的并联，如图 (b)所示。它的工作模式

3、则由外偏压回路决定。在零偏压时(图 (c)，称为光伏工作模式。当外回路采用反偏压V时(图 (d)，即外加P端为负n端为正的电压时，称为光导工作模式。,普通二极管的伏安特性为 光伏探测器的总伏安特性应为 和 之和，考虑到二者的流动方向，我们有： 式中i是流过探测器的总电流，e是电子电荷，u是探测器两端电压，kB是玻耳兹曼常数，T是器件的绝对温度。把上式中i和u为纵横坐标作成曲线，就是光伏探测器的伏安特性曲线。,第一象限是正偏压状态，iD本来就很大，所以光电流不起重要作用。作为光电探测器，工作在这一区域没有意义。第三象限是反偏压状态。这时iD=iS0，它是普通二极管中的反向饱和电流，现在称为暗电流(对应于光功率P=0)，数值很小，这时的光电流(等于i-iS0)是流过探测器的主要电流，这对应于光导工作模式。,通常把光导工作模式的光伏探测器称为光电二极管，因为它的外回路特性与光电导探测器十分相似。在第四象限中，外偏压为零。流过探测器的电流仍为反向光电流，随着光功率的不同，出现明显的非线性。这时探测器的输出是通过负载电阻RL上的电压或流过RL上的电流来体现，因此，称为光伏工作模式。通常把光伏工作模式的光伏探测器称为光电池。应特别注意，光电流总是反向电流，而

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论