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來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-24

發(fā)光二極管的部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層,稱為PN結(jié)。在些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子以光的形式釋放多余的能量,從而直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,因此不發(fā)光。當(dāng)它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓),電流從陽極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光,光的強(qiáng)度與電流有關(guān)。發(fā)光二極管與光電二極管的區(qū)別普通二極管在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài),只能流過微弱的反向電流。光電二極管在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量使PN結(jié)面積相對(duì)較大,以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當(dāng)沒有光時(shí),反向電流非常微弱,稱為暗電流;當(dāng)有光時(shí),反向電流迅速增加到幾十個(gè)微安,稱為光電流。光的強(qiáng)度越大,反向電流就越大。光的變化會(huì)導(dǎo)致光電二極管的電流變化,從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),成為光電傳感器。廣州低噪聲光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。西安直流光電經(jīng)銷商

雪崩二極管的結(jié)構(gòu)可分為兩大類:?jiǎn)纹茀^(qū)雪崩二極管和雙漂移區(qū)雪崩二極管。單漂移區(qū)雪崩二極管的結(jié)構(gòu)有PN、PIN、PNN(或NPP)、PNIN(或NPIP)、MNN。其中PNN結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單,在適中的電流密度下能獲得較大的負(fù)阻,且頻帶較寬,因此在工業(yè)中應(yīng)用較多。雙漂移區(qū)雪崩二極管是1970年以后出現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)為PPNN,實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于兩個(gè)互補(bǔ)單漂移區(qū)雪崩二極管的串聯(lián),從而有效地利用了電子和空穴漂移空間,因此輸出功率和效率均較高。制造雪崩二極管的材料主要是硅和砷化鎵。雪崩二極管具有功率大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。它是固體微波源,特別是毫米波發(fā)射源的主要功率器件,泛地使用于雷達(dá)、通信、遙控、遙測(cè)、儀器儀表中。其主要缺點(diǎn)是噪聲較大。四川可變?cè)鲆婀怆姽苤貞c低速光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。

光電二極管的速度(帶寬)通常受到電氣參數(shù)(電容和外部電阻)或內(nèi)部效應(yīng)的限制,如耗竭區(qū)的載流子傳輸時(shí)間。(在某些情況下,耗盡區(qū)外產(chǎn)生的載流子的相對(duì)緩慢的擴(kuò)散限制了帶寬)。幾十千兆赫的帶寬通常是通過小的有源區(qū)(直徑遠(yuǎn)低于1毫米)和小的吸收體積實(shí)現(xiàn)的。這種小面積的有源器件仍然是實(shí)用的,特別是對(duì)于光纖耦合器件,但它們將可實(shí)現(xiàn)的光電流限制在1毫安或更少,對(duì)應(yīng)的光功率為≈2毫瓦或更少。更高的光電流實(shí)際上對(duì)抑制射出噪聲和熱噪聲是可取的。(更高的光電流在值上會(huì)增加射出噪聲,但相對(duì)于信號(hào)來說會(huì)減少它)。較大的有源區(qū)(直徑可達(dá)1厘米)允許處理較大的光束和更高的光電流,但代價(jià)是速度較低。高帶寬(幾十千兆赫)和高光電流(幾十毫安培)的組合是在速度匹配的光電探測(cè)器中實(shí)現(xiàn)的,它包含幾個(gè)小面積的光電探測(cè)器,它們與光波導(dǎo)弱耦合并將其光電流輸送到一個(gè)共同的射頻波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。

光電二極管是經(jīng)常使用的光電探測(cè)器,它在很大程度上已經(jīng)取代了以前使用的真空光管。它們是含有p-n結(jié)的半導(dǎo)體器件,通常在n層和p層之間還有一個(gè)內(nèi)在(未摻雜)層。具有內(nèi)在層的器件被稱為p-i-n或PIN光電二極管。在耗盡區(qū)或本征區(qū)吸收的光會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),其中大部分有助于產(chǎn)生光電流。在很寬的光功率范圍內(nèi),光電流可以相當(dāng)精確地與吸收(或入射)的光強(qiáng)度成正比。人們?cè)趎摻雜區(qū)和p摻雜區(qū)之間有一個(gè)固有的區(qū)域,大部分的電載流子在這里產(chǎn)生。通過電接觸(陽極和陰極),可以獲得產(chǎn)生的光電流。陽極可以有一個(gè)環(huán)形,這樣光就可以通過孔注入。一個(gè)大的活性區(qū)域可以通過一個(gè)相應(yīng)的大環(huán)來獲得,但這往往會(huì)增加電容,從而降低檢測(cè)帶寬,并增加暗電流;另外,如果產(chǎn)生的載流子離電極太遠(yuǎn),效率可能會(huì)下降。綿陽紅外光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。

光電轉(zhuǎn)換器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的器件。它是光通信系統(tǒng)中的組件之一,用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換器通常分為兩種類型:光電二極管和光電晶體管。光電二極管是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件,其工作原理是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光電晶體管則是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的器件,其工作原理是利用半導(dǎo)體材料的PN結(jié)來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于光通信系統(tǒng)、光傳感器、光存儲(chǔ)器等領(lǐng)域。在光通信系統(tǒng)中,光電轉(zhuǎn)換器通常用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以便進(jìn)行信號(hào)的處理和調(diào)制;在光傳感器中,光電轉(zhuǎn)換器通常用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),以便進(jìn)行光強(qiáng)、顏色等參數(shù)的檢測(cè);在光存儲(chǔ)器中,光電轉(zhuǎn)換器則用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),以便進(jìn)行光存儲(chǔ)??傊怆娹D(zhuǎn)換器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的器件,是光通信系統(tǒng)和其他光相關(guān)領(lǐng)域中不可或缺的組件。西安納秒光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。四川IV光電批發(fā)價(jià)格

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影響光電二極管系統(tǒng)的主要非理想情況稱為暗電流,因?yàn)榧词箾]有照明,電流也會(huì)流過光電二極管。流過二極管的總電流是暗電流和光電流的總和。如果這些強(qiáng)度產(chǎn)生的光電流大小與暗電流的大小相似,則暗電流將限制系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量低光強(qiáng)度的能力。這種運(yùn)算放大器電路稱為跨阻放大器(TIA)。它專門用于將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),電流電壓比由反饋電阻RF的值決定。運(yùn)算放大器的同相輸入端接地,如果我們應(yīng)用虛擬短路假設(shè),我們知道反相輸入端將始終處于大約0V。因此,光電二極管的陰極和陽極都保持在0V。我不相信“光伏”是這種基于運(yùn)算放大器的實(shí)現(xiàn)的完全準(zhǔn)確的名稱。我不認(rèn)為光電二極管的功能類似于通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生電壓的太陽能電池。但是“光伏”是公認(rèn)的術(shù)語,不管我喜不喜歡?!傲闫媚J健备茫艺J(rèn)為,因?yàn)槲覀兛梢栽诠夥蚬怆妼?dǎo)模式下使用相同的TIA和光電二極管,因此沒有反向偏置電壓是顯著的區(qū)別因素。西安直流光電經(jīng)銷商