光敏二极管

光敏二极管

――摘自《传感器及其应用电路》P66 光敏二极管的优点是线性好，响应速度快，对宽范围波长的光具有较高的灵敏度，噪声低，小型轻量以及耐振动与冲击等；缺点是输出电流小。

光敏二极管的简单检测方法如下：首先根据外壳上的标记判定其极性，外壳表有色点的管脚或取近管键的管脚为正极．另一管脚为负极。若无标记可用一块黑布遮住其接收光线(光信号)的窗口，将万用表置R×1k档测出正极和负极，同时测得其正向电阻应在IokΩ-200k Ω间，其反向电阻应为∞．表针不动。然后．去掉遮光黑布，光敏二极管接收窗口对着光源．此时万用表表针应向右偏转，偏转角大小说明其灵敏度高低，偏转角越大，灵敏度越高。

参数及特性：

开路电压和短路电流：

PN结两端开路时，其电压称为开路电压；短路时电流称为短路电流。

若光敏二极管短路，则流过二极管的电流Isc(短路电流)与照度成比例。设照度为E，比例常数为K，则Isc＝KE。若光敏二极管输出开路，则开路输出电压V∞与光通量对数成比例，即V∞＝(kT／g)1n(KE／Io) 式中k为波尔兹曼常数(1．4×10－22J／K)，T为绝对温度(K)，g为电子电荷量(1．6×10－19C)，Io为反向饱和电流(A)。

暗电流：

光敏二极管的输出电流理想时等于光电流，但实际上，即使光通量为o时，还有很小的输出电流，此电流称为暗电流。

暗电流决定了低照度时的测量界限，井随温度与反偏压而变化，变化幅度很大。

一般地说，GaAsP光敏二极管的能量间隙Eg较大，暗电流小于硅光敏二极管，但因有管壳与结晶表面的漏电流，实际暗电流比理想值大得多，但漏电流也只是硅二极管的1／10。光谱灵敏度特性：

(1)硅光敏二极管的光谱灵敏度特性

如果光敏二极管的入射光波长为λ，吸收一个光子就要产生光电流的一对载流子，为此光子能量(hc/λ)必须大于传感器材料的能量间隙Eg。

对于硅光敏二极管，波长大于1100nm的光几乎不产生电流，也就是说，硅光敏二极管不吸收波长大于1100nm的光。

(2)GaAsP光敏二极管的光谱灵敏度特性

GaA5P光敏二极管的能量间隙比硅的大，因此，光谱灵敏度特性靠近可见光。另外，改变GaAsP的混晶比，可以改变能量间隙大小。

GaAsP光敏二极管的峰值波长在可见光范围内，因此，检测可见光时，不用加紫外线截止滤光器，其暗电流小．开路电压大。