光敏二极管和光敏三极管的特性

光敏晶体管在不同的照度下的伏安特性,就像一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。

  1)光敏晶体管的光谱特性

  光敏晶体管的光谱特性曲线如下图所示。


光敏晶体管的光谱特性

        从曲线可以看出,当入射光的波长增加时,相对灵敏度要下降。这是容易理解的,因为光子能量太小,不足以激发电子空穴对。当人射光的波长缩短时,相对灵敏度也下降。这是由于光子在半导体表面附近就被吸收,并且在表面激发的电子空穴对不能达到P-N结。因而使相对灵敏度下降。

  硅的峰值波长为0.9 μm左右,锗的峰值波长为0.5 μm左右。由于锗管的暗电流比硅管大,因此锗管的性能较差。故在可见光或探测赤热状态物体时,一般都选用硅管。但对红外光进行探测时,则采用锗管较为合适。

  2)光敏晶体管的伏安特性

  光敏晶体管的伏安特性曲线如下图所示。


光敏晶体管的伏安特性

        光敏晶体管在不同的照度下的伏安特性,就像一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。因此,只要将入射光在发射极e与基极b之间的P-N结附近所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏晶体管看作成一般的晶体管。光敏晶体管把光信号变成电信号,而且输出的电信号较大。

  3) 光敏晶体管的光照特性

  光敏晶体管的光照特性曲线如下图所示。


光敏晶体管的光照特性

        这是描述光敏晶体管的光电流和照度之间关系的。这种光照特性曲线是线性关系,从而使光敏晶体管有可能应用于测量技术领域中。

  4) 光敏晶体管的温度特性

  如下图所示为光敏晶体管的温度特性曲线所示。


光敏晶体管的温度特性

       它指的是光敏晶体管的暗电流及光电流与温度的关系。从特性曲线可以看出,温度变化对光电流的影响很小,因为光电流主要由光照强度来决定。

  另外,温度变化对暗电流的影响很大,所以在电子线路中应该对暗电流进行温度补偿,否则将会导致输出误差。

  5)光敏晶体管的频率特性

  如下图所示为光敏晶体管的频率特性曲线。


光敏晶体管的频率特性

         对于锗管,入射光的调制频率要求在5000 Hz以下。硅管的频率响应要比锗管好。实验证明,光敏晶体管的截止频率和它的基区厚度成反比关系。如果要求截止频率高,那么基区就要薄;但基区变薄,光电灵敏度要降低。在制造时要适当兼顾两者。

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