光電二極管可以在下面兩個(gè)不同的模式下工作
閱讀:1017 發(fā)布時(shí)間:2022-12-26
光電二極管常用作光探測(cè)器,。這種裝置包含一個(gè)p-n結(jié),,并且通常在n和p層中間有一層本征層,。具有本征層的裝置稱為PIN型光電二極管,。耗盡層或者本征層吸收光后產(chǎn)生電子-空穴對(duì),,它們對(duì)光電流有貢獻(xiàn),。在很大的功率范圍內(nèi),,光電流都是與吸收光強(qiáng)嚴(yán)格成正比的。
光電二極管可以在下面兩個(gè)不同的模式下工作:
光伏模式:類似于太陽(yáng)能電池,可以測(cè)量受光輻照的光電二極管產(chǎn)生的電壓,。但是,,電壓與光功率之間的關(guān)系是非線性的,并且動(dòng)態(tài)范圍比較小,。而且也不能達(dá)到峰值速度,。
光電導(dǎo)模式:這時(shí)二極管上施加反向電壓(即,在該方向的電壓下如果不存在入射光的情況下二極管是不導(dǎo)電的),,然后測(cè)量得到的光電流,。光電流對(duì)光功率的依賴關(guān)系是非常線性的,其大小比光功率大六個(gè)數(shù)量級(jí)或者更多,,例如,,對(duì)于有源區(qū)為幾個(gè)mm2的硅p-i-n光電二極管來(lái)說(shuō)后者從幾納瓦到幾十毫瓦。反向電壓的大小對(duì)光電流幾乎無(wú)影響,,對(duì)暗電流(沒(méi)有光時(shí))的影響也很弱,,但是電壓越高,相應(yīng)越快,,并且裝置加熱也越快,。
常見(jiàn)的放大器(也稱為互阻抗放大器)通常用于光電二極管的預(yù)放大。這種放大器保持電壓為常數(shù),,這樣光電二極管就工作在光電導(dǎo)模式,。并且目前的放大器通常具有很好的噪聲性質(zhì),并且與采用一個(gè)電阻器和電壓放大器組成的簡(jiǎn)單回路相比,,放大器的靈敏度與帶寬之間可以更好的實(shí)現(xiàn)平衡,。一些商用放大器裝置采用了很多不同的靈敏度設(shè)置使實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量功率非常靈活,因此可以得到很大的動(dòng)態(tài)范圍,,低噪聲,,有的具有內(nèi)置顯示器,可調(diào)節(jié)的偏置電壓和信號(hào)偏移,,可調(diào)諧的濾波器等。