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光電二極管4部分工作原理

生活更新时间:2025-11-11 05:35:53

PN光電二極管的結構根據襯底材料不同分為2DU和2CU型兩種

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）1

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）2

兩種工作模式：1）如果工作在零偏置的開路狀态，PN結型光電器件産生光生伏特效應，這種工作原理稱為光伏工作模式。2）如果工作在反偏置狀态，無光照時結電阻很大，電流很小；有光照時，結電阻變小，電流變大，而且流過它的光電流随照度變化而變化。這種狀态稱為光電導工作模式。

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）3

有光照時，如圖5所示，若PN結外電路接上負載電阻

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）4

，此時在PN結内會出現兩種方向相反的電流。光生電流

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與PN結正向電流

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，流過負載

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的總電流為

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由于

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與光照有關，并随光照的增大而增大，因此可表示為

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）10

式中

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）11

為光電靈敏度。所以( 4)可以寫為

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）12

當負載電阻

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斷開時，

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，P端對N端稱為開路電壓，用

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表示

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）16

一般情況下

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，所以

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從上式子可以看出開路電壓

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）19

與光電流的對數成正比。即與光通量或照度的對數成正比。

當負載電阻短路

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時，光生電壓接近于零，流過器件的電流叫短路電流，用

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）21

表示。這時短路電流為

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）22

這表明PN結光電器件的短路光電流

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）23

與照度或光通量成正比，從而得到最大線性區域。根據式子( 4)就可以得到PN結的伏安特性曲線如下圖

光電二極管4部分工作原理（PN光電二極管的結構與光照特性）24

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