一種特殊類型的 PN 結器件在暴露于光時會產生電流，稱為光敏二極管。它也被稱為光電探測器或光電傳感器。它以反向偏置模式運行并將光能轉換為電能。下圖顯示了光電二極管的符號表示。它的工作原理是光電效應。光電二極管的工作原理是，當這個兩端半導體器件的結被照亮時，電流開始流過它。當施加一定的反向電位時，只有少數電流流過器件。光電二極管的構造：下圖顯示了光電二極管的結構細節：器件的 PN 結放置在玻璃材料內部。這樣做是為了讓光能通過它。由于只有結暴露在輻射下，因此，玻璃材料的其他部分被涂成黑色或金屬化。整個單元的尺寸非常小，接近2.5 毫米。值得注意的是，流經器件的電流以微安為單位，通過電流表測量。

光敏二極管一、工作模式

光電二極管基本上以兩種模式工作：光伏模式：它也被稱為零偏壓模式，因為沒有為設備提供外部反向電位。然而，當器件暴露在光下時，少數載流子會發生流動。光電導模式：當向設備施加一定的反向電位時，它就表現為光電導設備。在這里，隨著反向電壓的相應變化，耗盡寬度增加?，F在讓我們了解光電二極管的詳細電路布置和工作原理。

光敏二極管二、流過器件

在光敏二極管中，一個非常小的反向電流流過器件，稱為暗電流。之所以這樣稱呼，是因為該電流完全是少數載流子流動的結果，因此在器件未暴露于輻射時會流動。p側存在的電子和n側存在的空穴是少數載流子。當施加一定的反向偏置電壓時，少數載流子，來自n側的空穴受到電池正電位的排斥力。類似地，存在于 p 側的電子會受到電池負電位的排斥。由于這種運動，電子和空穴在結處復合，從而在結處產生耗盡區。

光敏二極管三、暗電流設備

由于這種運動，一個非常小的反向電流流過稱為暗電流的設備。電子和空穴在結處的結合在耗盡處產生中性原子。因此，任何進一步的電流流動都會受到限制?，F在，設備的連接處被光照亮。當光落在結的表面上時，結的溫度就會升高。這導致電子和空穴彼此分離。在兩者分離時，來自n側的電子被吸引到電池的正電位。類似地，存在于 p 側的空穴會被電池的負電位吸引。然后，這種運動會通過器件產生高反向電流。隨著光強度的增加，產生更多的電荷載流子并流過器件。從而，通過設備產生大電流。

光敏二極管四、電流狀態

然后該電流用于驅動系統的其他電路。因此，我們可以說光能的強度與通過設備的電流成正比。在光電二極管的情況下，只有正偏置電位才能使器件處于無電流狀態。光電二極管的特性：下圖顯示了一個光電二極管的 VI 特性曲線：這里，垂直線代表流過器件的反向電流，水平線代表反向偏置電位。第一條曲線表示在沒有光的情況下由于少數載流子而產生的暗電流。正如我們在上圖中看到的，所有曲線顯示它們之間的間距幾乎相等。這是因為電流隨著光通量成比例地增加。

光敏二極管五、產品應用

光敏二極管主要用于計數器和開關電路。光敏二極管廣泛用于光通信系統。邏輯電路和編碼器也使用光敏二極管。它廣泛用于防盜報警系統。在這樣的警報系統中，直到暴露于輻射沒有中斷，電流才會流動。由于光能未能落在設備上，它會發出警報。對于典型的光電二極管，正常的反向電流在幾十微安范圍內。

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