一、什么是光電二極管

光電二極管是一種 PN 結二極管，它消耗光能產(chǎn)生電流。它們也被稱為光檢測器、光檢測器和光傳感器。光電二極管設計用于在反向偏壓條件下工作。典型的光電二極管材料是硅、鍺和砷化銦鎵。

二、光電二極管的符號

下圖顯示了光電二極管的符號：

光電二極管的符號類似于LED，但這里箭頭指向內部。

三、光電二極管工作原理

光電二極管受到光形式的光子影響電子-空穴對的產(chǎn)生。如果下落光子的能量 (hv) 大于半導體材料的能隙 (E g )，則會在二極管的耗盡區(qū)附近產(chǎn)生電子-空穴對。由于結的電場，產(chǎn)生的電子-空穴對在重新組合之前彼此分離。二極管中電場的方向迫使電子向 n 側移動，因此空穴向 p 側移動。由于 n 側電子和 p 側空穴數(shù)量的增加，觀察到電動勢增加?，F(xiàn)在，當外部負載連接到系統(tǒng)時，可以觀察到電流通過它。

產(chǎn)生的電動勢越大，電流越大。產(chǎn)生的電動勢的大小直接取決于入射光的強度。通過施加反向偏壓可以很容易地觀察到光電流隨光強度變化成比例變化的這種影響。

由于光電二極管直接根據(jù)接收到的光強度產(chǎn)生電流，因此它們可以用作光電探測器來檢測光信號。內置透鏡和濾光片可用于增強光電二極管的功率和生產(chǎn)率。

四、光電二極管的應用

光電二極管用于簡單的日常應用。其突出用途的原因是光電二極管對光照的線性響應。

光電二極管在光耦合器的幫助下提供電隔離。當兩個隔離電路被光照射時，光耦合器用于對電路進行光學耦合。與傳統(tǒng)設備相比，光耦合器速度更快。

光電二極管用于火災和煙霧探測器等安 全電子設備。

光電二極管用于許多醫(yī)療應用。它們用于分析樣本的儀器、計算機斷層掃描的檢測器，也用于血氣監(jiān)測儀。

光電二極管用于太陽能電池板。

光電二極管用于邏輯電路。

光電二極管用于檢測電路。

光電二極管用于字符識別電路。

光電二極管用于精 確測量科學和工業(yè)中的光強度。

光電二極管比普通 PN 結二極管更快、更復雜，因此經(jīng)常用于照明調節(jié)和光通信。