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1、1.8 半导体光电器件,当前，在信号传输和存储的新技术是有效应用光信号，如光通信、计算机网络、声像演唱机用的CD或VCD，计算机的CDROM等光电子系统。这种光信号和电信号的接口需要一些特殊的器件，即半导体光电器件。,采用不同材料、工艺和结构制造的，用于光、电能量或信号转换的半导体电子器件统称为半导体光电器件。,这类器件种类很多，如发光二极管、激光二极管、光电二极管、光电三极管、光偶合器等。,1.8.1 光敏二极管,1.结构及原理,2.技术参数,光敏二极管俗称光电二极管，是一种将光信号转换为电信号的受光器件。其图形符号为：,光电二极管的基本结构是一个PN结，它的管壳上设置有一个光线入射的玻璃窗
2、口。光电二极管工作在PN结的反向特性。,光学参数主要包括：光谱范围、灵敏度和峰值波长p。,电学参数主要包括：暗电流、光电流和最高工作电压等。,在无光照射时，反向电流很小，此电流称暗电流。当有光照射时，由于PN结的光敏特性，产生光生载流子，在反向电压的作用下，光生载流子参与导电，形成比无光照射时大得多的反向电流，此电流称光电流。,光电流与光照强度成正比，当外电路接上负载时，便可获得随光照强弱变化的电信号，于是实现了光电转换。,光电三极管的工作原理与光电二极管的相同，光电三极管工作在放大状态，其光电转换是在集电结耗尽层内进行的。在光敏面积相同的条件下，光敏三极管的灵敏度是光敏二极管的倍，因此，光敏
3、三极管的光敏面积可以做很小，适合于要求较高封装密度的场合。,1.8.2 双极型光敏三极管,1.结构及原理,2.技术参数,双极型光敏三极管俗称光电三极管，其结构与普通三极管相似。光电三极管的有三个引脚，两个引脚结构的。两个引线结构中，聚光窗口即为基极。其图形符号为：,光学参数主要包括：光谱范围、灵敏度和峰值波长p。,电学参数主要包括：暗电流、光电流和最高工作电压等。,1.8.3 发光二极管,1.原理及结构,2.技术参数,发光二极管是一种将电能直接转换成光能的发光器件，简称LED，其图形符号为：,LED的基本结构是一个PN结。,当管子施加正向电压时，多数载流子的扩散运动加强，它们在空间电荷区复合时
4、放出能量，并大部分转换成光能。,光电器件的参数分为电学和光学参数两类。,光学参数主要包括：峰值波长p、发光强度L,电学参数主要包括：正向电压、正向电流和极限工作电流、反向电流、击穿电压等。,LED能够发光，是由于它采用的半导体材料和掺杂浓度与普通二极管有所不同，通常采用砷化镓、磷化镓等化合物半导体，其掺杂浓度较高。,发光二极管广泛用于信号显示和传输。它单个作成矩形、圆形用，也可多个组成某种形状，如七段数码管。,共阴极连接,共阳极连接,3.应用,1.8.4 光耦合器,1.结构,2.特点,1）隔离强电与弱电系统，绝缘电阻高。,2）抗干扰能力强.,输入,输出,由于输入与输出之间没有直接电气联系，信号传输是通过光耦合的，所以也称其为光电隔离器。,耦合器是发光器件和受光器件的组合体，其原理框图为,3）信号传递速度快。,
