光敏晶體管工作原理

光敏晶體管工作原理,這里介紹的是晶體管二極管三極管的工作原理。

光敏二極管和光敏三極管是光電轉換半導體器件，與光敏電阻器相比具有靈敏度高、高頻性能好，可靠性好、體積小、使用方便等優(yōu)。
一、光敏二極管
1．結構特點(diǎn)與符號
光敏二極管和普通二極管相比雖然都屬于單向導電的非線(xiàn)性半導體器件，但在結構上有其特殊的地方。

光敏二極管在電路中的符號如圖Z0129 所示。光敏二極管使用時(shí)要反向接入電路中，即正極接電源負極，負極接電源正極。
2．光電轉換原理
根據PN結反向特性可知，在一定反向電壓范圍內，反向電流很小且處于飽和狀態(tài)。此時(shí)，如果無(wú)光照射PN結，則因本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對數量有限，反向飽和電流保持不變，在光敏二極管中稱(chēng)為暗電流。當有光照射PN結時(shí)，結內將產(chǎn)生附加的大量電子空穴對（稱(chēng)之為光生載流子），使流過(guò)PN結的電流隨著(zhù)光照強度的增加而劇增，此時(shí)的反向電流稱(chēng)為光電流。不同波長(cháng)的光（蘭光、紅光、紅外光）在光敏二極管的不同區域被吸收形成光電流。被表面P型擴散層所吸收的主要是波長(cháng)較短的蘭光，在這一區域，因光照產(chǎn)生的光生載流子（電子），一旦漂移到耗盡層界面，

就會(huì )在結電場(chǎng)作用下，被拉向N區，形成部分光電流；彼長(cháng)較長(cháng)的紅光，將透過(guò)P型層在耗盡層激發(fā)出電子一空穴對，這些新生的電子和空穴載流子也會(huì )在結電場(chǎng)作用下，分別到達N區和P區，形成光電流。波長(cháng)更長(cháng)的紅外光，將透過(guò)P型層和耗盡層，直接被N區吸收。在N區內因光照產(chǎn)生的光生載流子（空穴）一旦漂移到耗盡區界面，就會(huì )在結電場(chǎng)作用下被拉向P區，形成光電流。因此，光照射時(shí)，流過(guò)PN結的光電流應是三部分光電流之和。
二、光敏三極管工作原理 光敏三極管和普通三極管的結構相類(lèi)似。不同之處是光敏三極管必須有一個(gè)對光敏感的PN結作為感光面，一般用集電結作為受光結，因此，光敏二極管實(shí)質(zhì)上是一種相當于在基極和集電極之間接有光敏二極管的普通二極管。其結構 及符號如圖Z0130所示。

三、光敏二極管的兩種工作狀態(tài)

光敏二極管又稱(chēng)光電二極管，它是一種光電轉換器件，其基本原理是光照到P-N結上時(shí)，吸收光能并轉變?yōu)殡娔?。它具有兩種工作狀態(tài)：

（1）當光敏二極管加上反向電壓時(shí)，管子中的反向電流隨著(zhù)光照強度的改變而改變，光照強度越大，反向電流越大，大多數都工作在這種狀態(tài)。

（2）光敏二極管上不加電壓，利用P-N結在受光照時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理，把它用作微型光電池。這種工作狀態(tài)，一般作光電檢測器。

光敏二極管分有P-N結型、PIN結型、雪崩型和肖特基結型，其中用得最多的是P-N結型，價(jià)格便宜。