光電二極管（Photo-Diode）和普通二極管一樣，也是由一個(gè)PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦浴５陔娐分兴皇亲髡髟?，而是把光信?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電傳感器件。為幫助大家深入了解，本文將對(duì)光電二極管和發(fā)光二極管的相關(guān)知識(shí)予以匯總。如果您對(duì)本文即將要涉及的內(nèi)容感興趣的話，那就繼續(xù)往下閱讀吧。光電二極管的概述光電二極管是一種將光轉(zhuǎn)換為電流的半導(dǎo)體器件，在p（正）和n（負(fù)）層之間，存在一個(gè)本征層。光電二極管接受光能作為輸入以產(chǎn)生電流。光電二極管也被稱為光電探測器，光電傳感器或光探測器。光電二極管工作在反向偏置條件下，即光電二極管的p-側(cè)與電池（或電源）的負(fù)極相連，n-側(cè)與電池的正極相連。典型的光電二極管材料是硅、鍺、磷化砷化銦鎵和砷化銦鎵。在內(nèi)部，光電二極管具有濾光器、內(nèi)置透鏡和表面區(qū)域。當(dāng)光電二極管的表面積增加時(shí)，會(huì)縮短響應(yīng)時(shí)間。很少有光電二極管看起來像發(fā)光二極管(LED)。它有兩個(gè)終端，如下所示。較小的端子用作陰極，較長的端子用作陽極。四川小信號(hào)光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。成都紫外光電科技
由于光電傳感器對(duì)紅外輻射，或可見光，或?qū)Χ叨继貏e靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標(biāo)。此外，電子系統(tǒng)及傳感器本身還極易受到激光產(chǎn)生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰(zhàn)場上的激光武器攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種：用適當(dāng)能量的激光束將傳感器“致盲”，使其無法探測或繼續(xù)跟蹤已經(jīng)探測到的目標(biāo)?；蛘撸绻麄鞲衅髡趯?dǎo)引武器飛向目標(biāo)，則致盲將使其失去目標(biāo)。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用光電傳感器來研制自動(dòng)抄表系統(tǒng)。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。如：在旋轉(zhuǎn)的光亮的鋁盤上局部涂黑，再配以反射式光電發(fā)射接收對(duì)管，則當(dāng)鋁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖，并可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)采樣轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù)，并經(jīng)光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。廣州激光光電測量綿陽實(shí)時(shí)光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
與其他光電二極管相比，雪崩光電二極管在高反向偏置條件下工作。因此，通過光撞擊或光子形成的電荷載流子使雪崩倍增。雪崩作用可使光電二極管的增益提高數(shù)倍，以提供高靈敏度范圍。雪崩擊穿主要發(fā)生在光電二極管承受最大反向電壓時(shí)，該電壓增強(qiáng)了耗盡層之外的電場。當(dāng)入射光穿透p+區(qū)域時(shí)，它會(huì)在電阻極大的p區(qū)域內(nèi)被吸收，然后生成電子-空穴對(duì)。只要存在高電場，電荷載流子包括其飽和速度就會(huì)漂移到pn+區(qū)域。當(dāng)速度高時(shí)，載流子將通過其他原子碰撞并產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)，巨大的電荷載流子對(duì)將導(dǎo)致高光電流。
近年來，光電二極管的小型化已經(jīng)取得了的成就。隨著技術(shù)的進(jìn)步，光電二極管變得比以往任何時(shí)候都更小、更緊湊、更節(jié)能。這種尺寸的減小為將光電二極管集成到有限空間的設(shè)備(如可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備)中開辟了全新的可能性。將光學(xué)傳感功能集成到這些緊湊的設(shè)備中，為健康監(jiān)測、手勢(shì)識(shí)別和環(huán)境光傳感等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用鋪平了道路。材料科學(xué)在推進(jìn)光電二極管技術(shù)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。有機(jī)半導(dǎo)體、鈣鈦礦和納米材料等新材料的集成，使光電二極管的性能得到了提高。這些材料增強(qiáng)了光吸收，改善了電荷傳輸特性，增加了穩(wěn)定性，從而提高了效率和更好的整體器件性能。這一進(jìn)展為新的應(yīng)用打開了大門，包括太陽能電池板、成像傳感器和高速通信系統(tǒng)。全波段光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電二極管可以在兩種非常不同的模式下工作。光伏模式：像太陽能電池一樣，被照亮的光電二極管產(chǎn)生一個(gè)可以測量的電壓。然而，該電壓對(duì)光功率的依賴性是非線性，而且動(dòng)態(tài)范圍相當(dāng)小。另外，也沒有達(dá)到速度。光導(dǎo)模式：在這里，對(duì)二極管施加反向電壓（即在沒有入射光線的情況下二極管不導(dǎo)電的方向施加電壓），并測量由此產(chǎn)生的光電流。該反向偏置模式的簡單解決方案是基于一個(gè)電壓源和一個(gè)負(fù)載電阻。光電流對(duì)光功率的依賴性在光功率的六個(gè)或更多數(shù)量級(jí)上可以是非常線性的，例如，對(duì)于活性面積為幾平方毫米的硅p-i-n光電二極管來說，其范圍從幾納瓦到幾十毫瓦。反向電壓的大小對(duì)光電流幾乎沒有影響，而對(duì)暗電流（通常很小）（在沒有光的情況下獲得）有一些影響。較高的反向電壓往往會(huì)使反應(yīng)更快，但也會(huì)增加器件的加熱，這對(duì)高光電流來說是個(gè)問題。四川索雷博光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。廣州低速光電測試
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光電二極管的應(yīng)用光通信：光電二極管是光通信中的器件之一。在光通信系統(tǒng)中，光電二極管可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的檢測和放大，從而實(shí)現(xiàn)光通信的數(shù)據(jù)傳輸。光電子學(xué)：光電二極管也廣泛應(yīng)用于光電子學(xué)領(lǐng)域。例如光電倍增管、光電二極管陣列等，可以用于光譜分析、激光測距、光學(xué)成像等領(lǐng)域。光電檢測：光電二極管也可以用于光電檢測領(lǐng)域。例如氣體檢測、光電傳感器等，可以通過光電二極管對(duì)光線進(jìn)行檢測和測量，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的識(shí)別和測量。照明：光電二極管還可以應(yīng)用于照明領(lǐng)域。例如太陽能電池板、LED燈等，可以通過光電二極管將光能轉(zhuǎn)化為電能或者光源。從以上了解到，光電二極管具有高靈敏度、高速度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光通信、光電子學(xué)、光譜分析等領(lǐng)域。成都紫外光電科技