光敏二極管是什么？工作原理、符號(hào)解析-KIA MOS管

光敏二極管解析

光敏二極管，又叫光電二極管（英語：photodiode ）是一種能夠?qū)⒐飧鶕?jù)使用方式，轉(zhuǎn)換成電流或者電壓信號(hào)的光探測(cè)器。

管芯常使用一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，對(duì)光的變化非常敏感，具有單向?qū)щ娦?，而且光?qiáng)不同的時(shí)候會(huì)改變電學(xué)特性，因此，可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。

光敏二極管工作原理

光敏二極管是將光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。它的核心部分也是一個(gè)PN結(jié)，和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上不同的是，為了便于接受入射光照，PN結(jié)面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。

光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時(shí)，反向電流很?。ㄒ话阈∮?.1微安），稱為暗電流。當(dāng)有光照時(shí)，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子---空穴對(duì)，稱為光生載流子。

它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⒓悠七\(yùn)動(dòng)，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)”。光敏二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。

光敏二極管是電子電路中廣泛采用的光敏器件。光敏二極管和普通二極管一樣具有一個(gè)PN結(jié)，不同之處是在光敏二極管的外殼上有一個(gè)透明的窗口以接收光線照射，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，在電路圖中文字符號(hào)一般為VD。

1、光電壓模式

當(dāng)偏置為 0 時(shí)，光敏二極管工作在光電壓模式，這時(shí)流出光電二極管的電流被抑制，兩端電勢(shì)差積累到一定數(shù)值。 (太陽能電池)

2、光電導(dǎo)模式

當(dāng)工作在這一模式時(shí)，光敏二極管常常被反向偏置，急劇的降低了其響應(yīng)時(shí)間，但是噪聲不得不增加作為代價(jià)。

同時(shí)，耗盡層的寬度增加，從而降低了結(jié)電容，同樣使得響應(yīng)時(shí)間減少。反向偏置會(huì)造成微量的電流（飽和電流），這一電流與光電流同向。對(duì)于指定的光譜分布，光電流與入射光照度之間呈線性比例關(guān)系。

盡管這一模式響應(yīng)速度快，但是它會(huì)引發(fā)更大的信號(hào)噪聲。一個(gè)良好 PIN 二極管的泄漏電流很小（小于 1 納安），因此負(fù)載電阻的約翰遜·奈奎斯特噪聲（Johnson–Nyquist noise）會(huì)造成較大的影響。

光敏二極管的電路圖符號(hào)為一個(gè)三角形，右側(cè)加一條豎線。在電路中常用字母VD來表示。光敏二極管，又叫做光電二極管。

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