4.1光电效应和光电器件
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光线照射PN结时，设光子 能量大于禁带宽度Eg，使价 带中的电子跃迁到导带，而 产生电子空穴对，在阻挡层 内电场的作用下，被光激发 的电子移向N区外侧，被光 激发的空穴移向P区外侧， 从而使P区带正电，N区带负 电，形成光电动势。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管外形
包含1024个InGaAs元件的线性光 电二极管阵列，可用于分光镜。
第4章 光电式传感器原理与应用
(4)温度特性
温度变化对光电流的影响很小，对暗电流 的影响很大。故电子线路中应对暗电流进行 温度补偿。
第4章 光电式传感器原理与应用
(5)频率特性
100 80 60 40 20 0
相对灵敏度（%）
f(kHZ)
1 10 100
减小负载电阻可以提高响应频率，但将使输出降低。 故使用时要根据频率选择最佳的负载电阻。硅管的响 应频率比锗管的好。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻
I RL RG
E
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻的主要参数和基本特性
（1）暗电阻、亮电阻、光电流
暗电阻：光敏电阻在室温条件下，全暗（无光照射）后经 过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。此时在给定电压 下流过的电流。 亮电阻：光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的 亮电阻。此时流过的电流。 光电流：亮电流与暗电流之差。 光敏电阻的暗电阻越大，而亮电阻越小则性能越好。也就 是说，暗电流越小，光电流越大，这样的光敏电阻的灵敏度 越高。 实用光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ， 而亮电阻则在几kΩ以下，暗电阻与亮电阻之比在102～106之 间，可见光敏电阻的灵敏度很高。
第4章 光电式传感器原理与应用
外光电效应
光电子能否产生，取决于光电子的能量是否大于该物体 的表面电子逸出功A0。不同的物质具有不同的逸出功，即 每一个物体都有一个对应的光频阈值，称为红限频率或波 长限。 g 0 A
h
当入射光的频谱成分不变时，产生的光电流与光强成正 比。即光强愈大，意味着入射光子数目越多，逸出的电子 数也就越多。 光电子逸出物体表面具有初始动能mv02 /2 ，因此外光 电效应器件（如光电管）即使没有加阳极电压，也会有光 电子产生。为了使光电流为零，必须加负的截止电压，而 且截止电压与入射光的频率成正比。
4 3
2 1
1500Lx
1000Lx
500Lx
外加电压（V） 0 20 40 60 80 与一般晶体管在不同的基极电流时的输出特 性一样。只需把光电流看作基极电流即可。
第4章 光电式传感器原理与应用
(3)光照特性
I(μA) 3.0 2.0
1.0
0 200 400 600 800 1000
Lx
近似线性关系。但光照足够大时会出现饱和现象。 故光敏三极管既可做线性转换元件， 也可做开关元 件。
P N P b E
e
N
P
N
c
RL
b
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏晶体管的主要特性
(1) 光谱特性
100 80
硅 锗
60
40 20 0 400 800 1200
1600
入射光 波长/nm
存在一个最佳灵敏度波长
第4章 光电式传感器原理与应用
(2)伏安特性
I（mA) 5 2500Lx 2000Lx
第4章 光电式传感器原理与应用
外光电效应
在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的 现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光电子。一个电 子只能接受一个光子的能量，所以要使一个电子从物体表面 逸出，必须使光子能量大于该物体的表面逸出功，超过部分 的能量表现为逸出电子的动能。外光电效应多发生于金属和 金属氧化物，从光开始照射至金属释放电子所需时间不超过 10-9s。基于外光电效应的光电器件有紫外光电管、光电管、 光电倍增管、光电摄像管等
1 2 h m0 A0 2
h—普朗克常数，6.626×10-34J·s；ν —光的频率（s-1） m—电子质量；v0—电子逸出速度。
第4章 光电式传感器原理与应用
紫外管外形
当入射紫外线照 射在紫外管阴极板 上时，电子克服金 属表面对它的束缚 而逸出金属表面， 形成电子发射。紫 外管多用于紫外线 测量、火焰监测等。 紫外线
第4章 光电式传感器原理与应用
（2）光照特性 用于描述光电流与光照强度之间的关系。
多数是非线性的。不宜做线性测量元件，一 般用做开关式的光电转换器。
第4章 光电式传感器原理与应用
（3）光谱特性
硫化镉的峰值在可见光区域，硫化铅的峰 值在红外区域。故选用时要把元件和光源结合 起来考虑。
第4章 光电式传感器原理与应用
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏晶体管
光敏三极管有PNP型和NPN型两种。其结构与一般三极管 很相似，具有电流增益,只是它的发射极一边做的很大,以扩 大光的照射面积,且其基极不接引线。当光线照射在集电结 的基区时,会产生电子-空穴对,在内电场的作用下,光生电子 被拉到集电极,基区留下空穴,使基极与发射极间的电压升高, 这样便有大量的电子流向集电极,形成输出电流,且集电极电 流为光电流的β倍。 e c
一般光电阴极材料不同的光电管有不同的红限频率， 因此它们可用于不同的光谱范围。另外，同一光电管对 于不同频率的光的灵敏度不同。 以GD-4型光电管为例，阴极是用锑铯材料制成，其红 限λc=700nm，对可见光范围的入射光灵敏度比较高。适 用于白光光源，被应用于各种光电式自动检测仪表中。 对红外光源，常用银氧铯阴极，构成红外探测器。对 紫外光源，常用锑铯阴极和镁镉阴极。还有些光电管的 光谱特性与人的视觉光谱特性有很大差异，可以担负人 眼不能胜任的工作，如夜视镜等。
第4章 光电式传感器原理与应用 国产光电管的技术参数
国产光电倍增管的技术参数
第4章 光电式传感器原理与应用
2、光敏电阻（光导管）
原理：电阻器件，加直流偏压，无极性
无光照---电子-空穴对很少---电阻大(暗电阻)
有光照---电子-空穴对增多---导电性增强（亮电阻） 特点：很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应 可从紫外区到红外区范围内。而且体积小、重量轻、 性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。 结构：光导体吸收光子而产生的光电效应，只限 于光照的表面薄层，虽然产生的载流子也有少数 扩散到内部去，但扩散深度有限，因此光电导 体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度，光敏 电阻的电极一般采用硫状图案 光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响， 因此要将光电导体严密封装在带有玻璃的壳体中。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管阵列
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏三极管外形
第4章 光电式传感器原理与应用
光电池外形
光敏面
第4章 光电式传感器原理与应用
能提供较大电流的大面积光电池外形
第4章 光电式传感器原理与应用
1.光电管
光电管有真空光电管和充气光电管或称电子光电管和离 子光电管两类。两者结构相似，由一个阴极和一个阳极构 成，并且密封在一只真空玻璃管内。阴极装在玻璃管内壁 上，其上涂有光电发射材料。阳极通常用金属丝弯曲成矩 形或圆形，置于玻璃管的中央。 原理：光→阴极→光电子→阳极→空间电子流→外接电阻 →压降U=f(I)（实现光电转换） 特点：简单，灵敏度低 Iφ E RL U0
(4) 伏安特性
所加的电压越高，光电流越大，而且没有饱和的现 象。在给定的电压下，光电流的数值将随光照增强而 增大。
第4章 光电式传感器原理与应用
（5） 频率特性
时间常数：光敏电阻自停止光照起到电流下 降为原来的63%所需要的时间。多数光敏电阻的 时间常数都很大。
第4章 光电式传感器原理与应用
(6)
强光
弱光 50 阴极电压/V 100 150
50 真空光电管
充气光电管
第4章 光电式传感器原理与应用
（2）光电管的光照特性 当光电管的阴极和阳极之间所加的电压一定时， 光通量与光电流之间的关系。
光照特性曲线的斜 率称为光电管的灵 敏度。 光电管的光照特性
第4章 光电式传感器原理与应用
(3) 光电管的光谱特性
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管、三极管
光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态，光敏二极管 的光电流 I 与照度之间呈线性关系。光敏二极管的光照特性 是线性的，所以适合检测等方面的应用。
光 P P N 光 N
RL
第4章 光电式传感器原理与应用
（1） PIN管结光电二极管
PIN管是光电二极管中的一种。在P型半导体和N型半导体 之间夹着一层（相对）很厚的本征半导体。这样，PN结的内 电场就基本上全集中于 I 层中，从而使PN结双电层的间距加 宽，结电容变小。由式τ = CjRL与 f =τ/2π知，Cj小，τ则小，频 带将变宽。 特点：频带宽，可达10GHz。在 反偏压下运用可承受较高的反向 P-Si 电压，线性输出范围宽。 I-Si 不足：I层电阻很大，输出电流 N-Si 小，一般多为零点几微安至数微 安。目前有将PIN管与前置运算 放大器集成在同一硅片上并封装 PIN管结构示意图 于一个管壳内的商品出售。
第4章 光电式传感器原理与应用
光电倍增管
原理：光→阴极→光电倍增极→阳极→电流 特点：光电流大，灵敏度高 倍增率=δn ,δ-单极倍增率（3-6）， n-倍增极数（4-14） 在入射光极为微弱时，光电倍增管能产生的光电流就很大 光电倍增管：放大光电流 组成：光电阴极+若干倍增极+阳极
第4章 光电式传感器原理与应用
第4章 光电式传感器原理与应用
光电效应
根据光的波粒二象性，可以认为光是一种以光速运动的粒子 流，称为光子。每个光子具有的能量为
E hγ
光照射某一物体，可以看作是一连串能量为E的光子轰击在 这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且一个光子的全 部能量一次性地被一个电子吸收，电子得到光子传递的能量后 其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效 应，称这种物理效应为光电效应。根据光电效应的不同机理， 光电效应可分为三类：外光电效应、内光电效应和阻挡层光电 效应。
导带
Eg 禁带
价带
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻
当光敏电阻受到光照时，阻值减小。
第4章 光电式传感器原理与应用
内光电效应
势垒效应（结光电效应）：在光线作用下能够使物体
产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。 基于 该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。 光→PN结→电子→N, 空穴→P→电动势
温度特性
峰值随温度上升向波长短的方向移动。
第4章 光电式传感器原理与应用
（7）稳定性
初制成的光敏电阻，由于电阻体与其介质的 作用还没有达到平衡，性能不稳定。但在人工 加温、光照及加负载情况下，性能可达稳定。 光敏电阻在最初的老化过程中，阻值会有变化， 但最后达到稳定值后就不再变化。这是光敏电 阻的主要优点。 光敏电阻的使用寿命在密封良好、使用合理 的情况下几乎是无限长的。
第4章 光电式传感器原理与应用
（2） 雪崩光电二极管(APD)
管子工作电压很高，约100～200V，接近于反向 击穿电压。结区内电场极强，光生电子在这种强电 场中可得到极大的加速，同时与晶格碰撞而产生电 离雪崩反应。因此，这种管子有很高的内增益，可 达到几百。响应速度特别快，带宽可达100GHz，是 目前响应速度最快的一种光电二极管。 噪声大是这种管子目前的一个主要缺点。但由 于APD的响应时间极短，灵敏度很高，它在光通信 中应用前景广阔。
（1）光电管的伏安特性 在一定的光照射下，对光电器件的阴极所加电压与阳 极所产生的电流之间的关系称为光电管的伏安特性。
IA/μA IA/μA
12 120μlm 10 100μlm 8 80μlm 6 60μlm 4 40μlm 2 20μlm 100 150 阴极电压/V 0
12 10 8 6 4Байду номын сангаас2 0
第4章 光电式传感器原理与应用
内光电效应
当光照射在物体上，使物体的电阻率ρ发生变化的现象
叫做内光电效应，它多发生于半导体内。基于内光电效应 的光电器件有光敏电阻。 光→半导体→电子吸收能量（ hγ E g ）→跃迁 →电子-空穴对→电导率增大
当光照射到半导体材料上 时，价带中的电子受到能量 大于或等于禁带宽度的光子 自由电子所占能带 轰击，并使其由价带越过禁 不存在电子所占能带 带跃入导带，如图，使材料 中导带内的电子和价带内的 价电子所占能带 空穴浓度增加，从而使电导 率变大。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管外形
包含1024个InGaAs元件的线性光 电二极管阵列，可用于分光镜。
第4章 光电式传感器原理与应用
(4)温度特性
温度变化对光电流的影响很小，对暗电流 的影响很大。故电子线路中应对暗电流进行 温度补偿。
第4章 光电式传感器原理与应用
(5)频率特性
100 80 60 40 20 0
相对灵敏度（%）
f(kHZ)
1 10 100
减小负载电阻可以提高响应频率，但将使输出降低。 故使用时要根据频率选择最佳的负载电阻。硅管的响 应频率比锗管的好。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻
I RL RG
E
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻的主要参数和基本特性
（1）暗电阻、亮电阻、光电流
暗电阻：光敏电阻在室温条件下，全暗（无光照射）后经 过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。此时在给定电压 下流过的电流。 亮电阻：光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的 亮电阻。此时流过的电流。 光电流：亮电流与暗电流之差。 光敏电阻的暗电阻越大，而亮电阻越小则性能越好。也就 是说，暗电流越小，光电流越大，这样的光敏电阻的灵敏度 越高。 实用光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ， 而亮电阻则在几kΩ以下，暗电阻与亮电阻之比在102～106之 间，可见光敏电阻的灵敏度很高。
第4章 光电式传感器原理与应用
外光电效应
光电子能否产生，取决于光电子的能量是否大于该物体 的表面电子逸出功A0。不同的物质具有不同的逸出功，即 每一个物体都有一个对应的光频阈值，称为红限频率或波 长限。 g 0 A
h
当入射光的频谱成分不变时，产生的光电流与光强成正 比。即光强愈大，意味着入射光子数目越多，逸出的电子 数也就越多。 光电子逸出物体表面具有初始动能mv02 /2 ，因此外光 电效应器件（如光电管）即使没有加阳极电压，也会有光 电子产生。为了使光电流为零，必须加负的截止电压，而 且截止电压与入射光的频率成正比。
4 3
2 1
1500Lx
1000Lx
500Lx
外加电压（V） 0 20 40 60 80 与一般晶体管在不同的基极电流时的输出特 性一样。只需把光电流看作基极电流即可。
第4章 光电式传感器原理与应用
(3)光照特性
I(μA) 3.0 2.0
1.0
0 200 400 600 800 1000
Lx
近似线性关系。但光照足够大时会出现饱和现象。 故光敏三极管既可做线性转换元件， 也可做开关元 件。
P N P b E
e
N
P
N
c
RL
b
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏晶体管的主要特性
(1) 光谱特性
100 80
硅 锗
60
40 20 0 400 800 1200
1600
入射光 波长/nm
存在一个最佳灵敏度波长
第4章 光电式传感器原理与应用
(2)伏安特性
I（mA) 5 2500Lx 2000Lx
第4章 光电式传感器原理与应用
外光电效应
在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的 现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光电子。一个电 子只能接受一个光子的能量，所以要使一个电子从物体表面 逸出，必须使光子能量大于该物体的表面逸出功，超过部分 的能量表现为逸出电子的动能。外光电效应多发生于金属和 金属氧化物，从光开始照射至金属释放电子所需时间不超过 10-9s。基于外光电效应的光电器件有紫外光电管、光电管、 光电倍增管、光电摄像管等
1 2 h m0 A0 2
h—普朗克常数，6.626×10-34J·s；ν —光的频率（s-1） m—电子质量；v0—电子逸出速度。
第4章 光电式传感器原理与应用
紫外管外形
当入射紫外线照 射在紫外管阴极板 上时，电子克服金 属表面对它的束缚 而逸出金属表面， 形成电子发射。紫 外管多用于紫外线 测量、火焰监测等。 紫外线
第4章 光电式传感器原理与应用
（2）光照特性 用于描述光电流与光照强度之间的关系。
多数是非线性的。不宜做线性测量元件，一 般用做开关式的光电转换器。
第4章 光电式传感器原理与应用
（3）光谱特性
硫化镉的峰值在可见光区域，硫化铅的峰 值在红外区域。故选用时要把元件和光源结合 起来考虑。
第4章 光电式传感器原理与应用
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏晶体管
光敏三极管有PNP型和NPN型两种。其结构与一般三极管 很相似，具有电流增益,只是它的发射极一边做的很大,以扩 大光的照射面积,且其基极不接引线。当光线照射在集电结 的基区时,会产生电子-空穴对,在内电场的作用下,光生电子 被拉到集电极,基区留下空穴,使基极与发射极间的电压升高, 这样便有大量的电子流向集电极,形成输出电流,且集电极电 流为光电流的β倍。 e c
一般光电阴极材料不同的光电管有不同的红限频率， 因此它们可用于不同的光谱范围。另外，同一光电管对 于不同频率的光的灵敏度不同。 以GD-4型光电管为例，阴极是用锑铯材料制成，其红 限λc=700nm，对可见光范围的入射光灵敏度比较高。适 用于白光光源，被应用于各种光电式自动检测仪表中。 对红外光源，常用银氧铯阴极，构成红外探测器。对 紫外光源，常用锑铯阴极和镁镉阴极。还有些光电管的 光谱特性与人的视觉光谱特性有很大差异，可以担负人 眼不能胜任的工作，如夜视镜等。
第4章 光电式传感器原理与应用 国产光电管的技术参数
国产光电倍增管的技术参数
第4章 光电式传感器原理与应用
2、光敏电阻（光导管）
原理：电阻器件，加直流偏压，无极性
无光照---电子-空穴对很少---电阻大(暗电阻)
有光照---电子-空穴对增多---导电性增强（亮电阻） 特点：很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应 可从紫外区到红外区范围内。而且体积小、重量轻、 性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。 结构：光导体吸收光子而产生的光电效应，只限 于光照的表面薄层，虽然产生的载流子也有少数 扩散到内部去，但扩散深度有限，因此光电导 体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度，光敏 电阻的电极一般采用硫状图案 光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响， 因此要将光电导体严密封装在带有玻璃的壳体中。
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管阵列
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏三极管外形
第4章 光电式传感器原理与应用
光电池外形
光敏面
第4章 光电式传感器原理与应用
能提供较大电流的大面积光电池外形
第4章 光电式传感器原理与应用
1.光电管
光电管有真空光电管和充气光电管或称电子光电管和离 子光电管两类。两者结构相似，由一个阴极和一个阳极构 成，并且密封在一只真空玻璃管内。阴极装在玻璃管内壁 上，其上涂有光电发射材料。阳极通常用金属丝弯曲成矩 形或圆形，置于玻璃管的中央。 原理：光→阴极→光电子→阳极→空间电子流→外接电阻 →压降U=f(I)（实现光电转换） 特点：简单，灵敏度低 Iφ E RL U0
(4) 伏安特性
所加的电压越高，光电流越大，而且没有饱和的现 象。在给定的电压下，光电流的数值将随光照增强而 增大。
第4章 光电式传感器原理与应用
（5） 频率特性
时间常数：光敏电阻自停止光照起到电流下 降为原来的63%所需要的时间。多数光敏电阻的 时间常数都很大。
第4章 光电式传感器原理与应用
(6)
强光
弱光 50 阴极电压/V 100 150
50 真空光电管
充气光电管
第4章 光电式传感器原理与应用
（2）光电管的光照特性 当光电管的阴极和阳极之间所加的电压一定时， 光通量与光电流之间的关系。
光照特性曲线的斜 率称为光电管的灵 敏度。 光电管的光照特性
第4章 光电式传感器原理与应用
(3) 光电管的光谱特性
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏二极管、三极管
光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态，光敏二极管 的光电流 I 与照度之间呈线性关系。光敏二极管的光照特性 是线性的，所以适合检测等方面的应用。
光 P P N 光 N
RL
第4章 光电式传感器原理与应用
（1） PIN管结光电二极管
PIN管是光电二极管中的一种。在P型半导体和N型半导体 之间夹着一层（相对）很厚的本征半导体。这样，PN结的内 电场就基本上全集中于 I 层中，从而使PN结双电层的间距加 宽，结电容变小。由式τ = CjRL与 f =τ/2π知，Cj小，τ则小，频 带将变宽。 特点：频带宽，可达10GHz。在 反偏压下运用可承受较高的反向 P-Si 电压，线性输出范围宽。 I-Si 不足：I层电阻很大，输出电流 N-Si 小，一般多为零点几微安至数微 安。目前有将PIN管与前置运算 放大器集成在同一硅片上并封装 PIN管结构示意图 于一个管壳内的商品出售。
第4章 光电式传感器原理与应用
光电倍增管
原理：光→阴极→光电倍增极→阳极→电流 特点：光电流大，灵敏度高 倍增率=δn ,δ-单极倍增率（3-6）， n-倍增极数（4-14） 在入射光极为微弱时，光电倍增管能产生的光电流就很大 光电倍增管：放大光电流 组成：光电阴极+若干倍增极+阳极
第4章 光电式传感器原理与应用
第4章 光电式传感器原理与应用
光电效应
根据光的波粒二象性，可以认为光是一种以光速运动的粒子 流，称为光子。每个光子具有的能量为
E hγ
光照射某一物体，可以看作是一连串能量为E的光子轰击在 这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且一个光子的全 部能量一次性地被一个电子吸收，电子得到光子传递的能量后 其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效 应，称这种物理效应为光电效应。根据光电效应的不同机理， 光电效应可分为三类：外光电效应、内光电效应和阻挡层光电 效应。
导带
Eg 禁带
价带
第4章 光电式传感器原理与应用
光敏电阻
当光敏电阻受到光照时，阻值减小。
第4章 光电式传感器原理与应用
内光电效应
势垒效应（结光电效应）：在光线作用下能够使物体
产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。 基于 该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。 光→PN结→电子→N, 空穴→P→电动势
温度特性
峰值随温度上升向波长短的方向移动。
第4章 光电式传感器原理与应用
（7）稳定性
初制成的光敏电阻，由于电阻体与其介质的 作用还没有达到平衡，性能不稳定。但在人工 加温、光照及加负载情况下，性能可达稳定。 光敏电阻在最初的老化过程中，阻值会有变化， 但最后达到稳定值后就不再变化。这是光敏电 阻的主要优点。 光敏电阻的使用寿命在密封良好、使用合理 的情况下几乎是无限长的。
第4章 光电式传感器原理与应用
（2） 雪崩光电二极管(APD)
管子工作电压很高，约100～200V，接近于反向 击穿电压。结区内电场极强，光生电子在这种强电 场中可得到极大的加速，同时与晶格碰撞而产生电 离雪崩反应。因此，这种管子有很高的内增益，可 达到几百。响应速度特别快，带宽可达100GHz，是 目前响应速度最快的一种光电二极管。 噪声大是这种管子目前的一个主要缺点。但由 于APD的响应时间极短，灵敏度很高，它在光通信 中应用前景广阔。
（1）光电管的伏安特性 在一定的光照射下，对光电器件的阴极所加电压与阳 极所产生的电流之间的关系称为光电管的伏安特性。
IA/μA IA/μA
12 120μlm 10 100μlm 8 80μlm 6 60μlm 4 40μlm 2 20μlm 100 150 阴极电压/V 0
12 10 8 6 4Байду номын сангаас2 0
第4章 光电式传感器原理与应用
内光电效应
当光照射在物体上，使物体的电阻率ρ发生变化的现象
叫做内光电效应，它多发生于半导体内。基于内光电效应 的光电器件有光敏电阻。 光→半导体→电子吸收能量（ hγ E g ）→跃迁 →电子-空穴对→电导率增大
当光照射到半导体材料上 时，价带中的电子受到能量 大于或等于禁带宽度的光子 自由电子所占能带 轰击，并使其由价带越过禁 不存在电子所占能带 带跃入导带，如图，使材料 中导带内的电子和价带内的 价电子所占能带 空穴浓度增加，从而使电导 率变大。