第5章节光电导器件[光敏电阻].pptVIP

五; 半导体光电导器件：利用半导体材料的光电导效应制成的。 光电导效应（内光电效应）：表示材料（或器件）受到光辐射后，材料（或器件） 材料的电导率发生变化。;原理及结构 特性参数 特点 典型电路 应用;§5-1工作原理和结构;a.本征型：可用来检测可见光和近红外辐射 b.非本征型（N型为主）：可以检测波长很长的辐射 ;2、结构： 组成：它由一块涂在绝缘 基底上的光电导材料薄膜 和两端接有两个引线，封 装在带有窗口的金属或塑 料外壳内 。电极和光电导 体之间呈欧姆接触。 ;三种形式 ⑴梳状式 　 玻璃基底上蒸镀梳状金属膜而制成；或在玻璃基底上面蚀刻成互相交叉的梳状槽，在槽内填入黄金或石墨等导电物质，在表面再敷上一层光敏材料。如图所示。 ;⑵刻线式 在玻璃基片上镀制一层薄的金属箔，将其刻划成栅状槽，然后在槽内填入光敏电阻材料层后制成。其结构如下图所示。 ;⑶涂膜式（夹层式） 在玻璃基片上直接涂上光敏材料膜后而制成。其结构如右下图所示。 2、光敏电阻在电路中的符号 ;§5-2 主要特性参数; 增益可理解为：样品中每产生一个光生载流子所构成的流入外电路的载流子数。 即： 减少电极间的间距L，适当提高工作电压，对提高G值有利。 若G1, 即单位时间流过器件的电荷数大于器件内光激发的电荷，从而使电流得到放大。; 由上式可知： ①、减小样品长度可以大大提高增益； ②、增加载流子的寿命也可提高增益。 光敏面作成蛇形，电极作成梳状是因为这样即可以保证有较大的受光表面，也可以减小电极之间距离，从而既可减小极间电子渡越时间，也有利于提高灵敏度。 ; 2.光电导灵敏度 （P107） 定义为光电导 与输入光照度E之比。 ??? ： 光电导（西门子S） E ： 照度（勒克斯lx） ： 入射通量（流明lm) ;注意：灵敏度与光电增益的区别 （1）灵敏度是光电导体在光照下产生光电导能力的大小。 （2）增益指在工作状态下，各参数对光电导效应的增强能力。;3、光电特性(P107) 光电流与照度的关系： ： 光照指数 由图可知：（1）弱光时， 与照度 成线性关系 即得 （2) 强光时，光电流与照度成抛物线， 即得; 强光照下光电特性的分析： 光照增强的同时，载流子浓度不断的增加，同时光敏电阻的温度也在升高，从而导致载流子运动加剧，因此复合几率也增大，光电流呈饱和趋势。（冷却可以改善）;4、伏安特性： 在一定的光照下，光电流 与所加电压 的关系 一定的光照下， 与 电压 的关系; 相同的电压下， 与光照 的关系; ; 5、温度特性： 温度的变化，引起温度噪声，导致其灵敏度、光照特性、响应率等都发生变化。为了提高灵敏度，必须采用冷却装置，尤其是杂质型半导体受温度影响更明显。; 6．前历效应 ??? 指光敏电阻的时间特性与工作前“历史”有关的一种现象。即测试前光敏电阻所处状态对光敏电阻特性的影响。 暗态前历效应：指光敏电阻测试或工作前处于暗态，当它突然受到光照后光电流上升的越慢程度。一般，工作电压越低，光照度越低，则暗态前历效应就越重。;亮态前历效应： 光敏电阻测试或工作前已处于亮态，当照度与工作时所要达到的照度不同时，所出现的一种滞后现象。其效应曲线如下图所示。 ; 7、暗电阻和暗电流： 光敏电阻在黑暗时的阻值称为暗电阻，一般情况下，暗电阻都大于10兆，受光照时的阻值称为亮阻。暗阻与亮阻的比值也可作为衡量灵敏度的高低，比值越大，灵敏度越高。; 8、噪声特性： 热噪声、产生复合噪声 、 噪声与调制频率的关系如下所示： （1） 红外：减小温漂，使信号放大，可调制较高的 （2）制冷可降低热噪声 （3）恰当的偏置电路，可使信噪比最大 ;9、光谱特性：相对灵敏度与波长的关系 可见光区光敏电阻的光谱特性 光谱特性曲线覆