什么是光电二极管?光电二极管和发光二极管的区别

发布时间:2023-01-10 15:22:00 阅读量:346

光电二极管(Photo-Diode)和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件,而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。为帮助大家深入了解,本文将对光电二极管和发光二极管的相关知识予以汇总。如果您对本文即将要涉及的内容感兴趣的话,那就继续往下阅读吧。

光电二极管的概述

光电二极管是一种将光转换为电流的半导体器件,在 p(正)和 n(负)层之间,存在一个本征层。光电二极管接受光能作为输入以产生电流。光电二极管也被称为光电探测器,光电传感器或光探测器。

光电二极管工作在反向偏置条件下,即光电二极管的p-侧与电池(或电源)的负极相连,n-侧与电池的正极相连。典型的光电二极管材料是硅、锗、磷化砷化铟镓和砷化铟镓。

在内部,光电二极管具有滤光器、内置透镜和表面区域。当光电二极管的表面积增加时,会缩短响应时间。很少有光电二极管看起来像发光二极管 (LED)。它有两个终端,如下所示。较小的端子用作阴极,较长的端子用作阳极。

什么是光电二极管?光电二极管和发光二极管的区别

发光二极管的概述

发光二极管是一种常用的发光设备,通过电子和穴位复合释放能量,广泛应用于照明领域。发光二极管可以有效地将电能转化为光能,广泛应用于照明、平板显示、医疗设备等现代社会。

发光二极管也由普通二极管组成,具有单向导电性。当向发光二极管添加正电压时,从P区注入N区的孔和从N区注入P区的电子,在PN结附近的几微米内与N区的电子和P区的孔复合,产生自发辐射的荧光。电子和孔在不同的半导体材料中处于不同的能量状态。当电子和孔复合时,释放的能量越多,光的波长就越短。常用的二极管是红光、绿光或黄光。发光二极管的反向电压大于5伏。其正伏安特性曲线非常陡,必须串联限流控制通过二极管。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子和多数载流子以光的形式释放多余的能量,从而直接将电能转化为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,因此不发光。当它处于正工作状态(即两端加正电压),电流从阳极流向阴极时,半导体发出从紫外线到其他不同颜色的光,光的强度与电流有关。

发光二极管与光电二极管的区别

普通二极管在反向电压作用下处于截止状态,只能流过微弱的反向电流。光电二极管在设计和生产过程中应尽量使PN结面积相对较大,以便接收收入射光。光电二极管在反向电压下工作。当没有光时,反向电流非常微弱,称为暗电流;当有光时,反向电流迅速增加到几十个微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流就越大。光的变化会导致光电二极管的电流变化,从而将光信号转换为电信号,成为光电传感器。

本文只能带领大家对光电二极管和发光二极管有了初步的了解,希望对大家会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

标签: 发光二极管 光电二极管

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