光電器件,光電器件外加電壓類型
1、光電器件外加電壓類型
光電器件是能夠將光信號轉換為電信號或者將電信號轉換為光信號的器件,常見的光電器件外加電壓類型包括以下幾種:光敏二極管、光電二極管、光電晶體管。
1、光敏二極管:正向偏置電壓,是一種基于PN結的光電器件,通過正向偏置PN結,當光子入射到PN結區域時,會產生電子空穴對,從而產生光電流。
2、光電二極管:反向偏置電壓,也是一種基于PN結的光電器件,與光敏二極管不同的是,光電二極管反向偏置PN結,當光子入射到PN結區域時,會改變PN結的電阻,從而產生電流。
3、光電晶體管:正向偏置電壓,是一種類似于普通晶體管的光電器件,通過正向偏置基極-發射極之間的PN結,當光子入射到PN結區域時,會產生電子空穴對,從而控制電流的放大。
2、基于光生伏特效應工作的光電器件是( )。
基于光生伏特效應工作的光電器件是光電池、光敏二極管、三極管。“光生伏特效應”,簡稱“光伏效應”,英文名稱:Photovoltaic effect。指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。
有了電壓,就像筑高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的回路。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
光伏發電的優點是較少受地域限制,因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設同期短的優點。光生伏特效應簡稱為光伏效應,指光照使不均勻半導體或半導體與金屬組合的不同部位之間產生電位差的現象。
3、內光電效應的代表器件
內光電效應的代表器件有光電二極管、光電三極管、光電晶體管等。
一、光電二極管。
光電二極管(Photodiode)是一種利用內光電效應原理制成的器件,是一種半導體二極管結構,它能夠將光信號轉換為電信號。光電二極管與普通的二極管在功能上相似,都是將信號轉換為電信號,但它們的差別在于光電二極管可以將光信號轉換成電信號。
光電二極管與普通二極管的區別在于其PN結可吸收光子,將光能轉化成電能。光子進入光電二極管的PN結時,會激發出電子空穴對。由于存在內建電場的作用,電子和空穴會被分離,而電子被提取到n型區域,空穴被提取到p型區域,在二極管處形成電壓、電流或電荷的變化。
光電二極管通常用于光電通信、光度測量、光電光譜、光電成像等領域。在光電通信系統中,它主要用于接收光信號,并將其轉化為電信號進行傳輸。
二、光電三極管。
光電三極管(Phototransistor)是一種利用光控放大原理制成的光電器件。由于它的結構類似于普通的晶體管,所以它也被稱為光敏晶體管。光電三極管是在基極區域注入光子,從而形成一個電荷載流子對,進而控制晶體管的導通和截止,實現信號的放大和轉換。
由于光電三極管比光電二極管具有更大的收集區域和相對較高的放大倍數,因此在低光電平下具有更高的靈敏度和較好的抗干擾能力。光電三極管有兩個PN結,共有三個區域,即基區、發射區和集電區。
三、光電晶體管。
光電晶體管(Phototransistor)是一種光觸發型的晶體管,是一種利用內光電效應原理制成的光電器件。光電晶體管是在晶體管基礎上加上光敏電極,外加電源,在其光敏電極處通過光電效應產生電荷,從而實現對電流或電壓的控制。
它與普通的晶體管的原理比較相似,但是光電晶體管可以通過光控效應控制電流和電壓的變化。在光照光子的作用下,光電晶體管可以實現電導的調制、光電倍增、放大以及靈敏檢測等多種功能,是一種高靈敏度、高速度的光電轉換器件。
4、光柵常用的光電器件有哪些
光電二極管和光電倍增管。
1、光電二極管是一種將光能轉換為電能的器件,用于檢測光柵所產生的光信號。
2、光電倍增管是一種能夠將微弱光信號轉換為強電信號的器件,用于光譜儀、熒光分析等領域。
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