光電二極管（Photo-Diode）和普通二極管一樣，也是由一個PN結(jié)組成的半導體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦?。但在電路中它不是作整流元件，而是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電傳感器件。為幫助大家深入了解，本文將對光電二極管和發(fā)光二極管的相關(guān)知識予以匯總。如果您對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)換為電流的半導體器件，在p（正）和n（負）層之間，存在一個本征層。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。當光電二極管的表面積增加時，會縮短響應時間。很少有光電二極管看起來像發(fā)光二極管(LED)。它有兩個終端，如下所示。較小的端子用作陰極，較長的端子用作陽極。四川小信號光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。成都紫外光電科技
由于光電傳感器對紅外輻射，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。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。或者，如果傳感器正在導引武器飛向目標，則致盲將使其失去目標。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(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)射接收對管，則當鋁盤旋轉(zhuǎn)時，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)換為相應的脈沖數(shù)，并經(jīng)光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進行計數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。廣州激光光電測量綿陽實時光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。
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，該電壓增強了耗盡層之外的電場。當入射光穿透p+區(qū)域時，它會在電阻極大的p區(qū)域內(nèi)被吸收，然后生成電子-空穴對。只要存在高電場，電荷載流子包括其飽和速度就會漂移到pn+區(qū)域。當速度高時，載流子將通過其他原子碰撞并產(chǎn)生新的電子-空穴對，巨大的電荷載流子對將導致高光電流。
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)的進步，光電二極管變得比以往任何時候都更小、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備(如可穿戴設備、智能手機和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備)中開辟了全新的可能性。將光學傳感功能集成到這些緊湊的設備中，為健康監(jiān)測、手勢識別和環(huán)境光傳感等領(lǐng)域的創(chuàng)新應用鋪平了道路。材料科學在推進光電二極管技術(shù)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。有機半導體、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。這一進展為新的應用打開了大門，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)生一個可以測量的電壓。然而，該電壓對光功率的依賴性是非線性，而且動態(tài)范圍相當小。另外，也沒有達到速度。光導模式：在這里，對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電壓源和一個負載電阻。光電流對光功率的依賴性在光功率的六個或更多數(shù)量級上可以是非常線性的，例如，對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。反向電壓的大小對光電流幾乎沒有影響，而對暗電流（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使反應更快，但也會增加器件的加熱，這對高光電流來說是個問題。四川索雷博光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。廣州低速光電測試
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光電二極管的應用光通信：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轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)光信號的檢測和放大，從而實現(xiàn)光通信的數(shù)據(jù)傳輸。光電子學：光電二極管也廣泛應用于光電子學領(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光線進行檢測和測量，實現(xiàn)對目標物質(zhì)的識別和測量。照明：光電二極管還可以應用于照明領(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，廣泛應用于光通信、光電子學、光譜分析等領(lǐng)域。成都紫外光電科技