文档介绍：61光电效应和光电器件
光电效应和光电器件
（2）光电倍增管
①光电倍增管的结构
图 光电倍增管结构
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②光电倍增管的工作原理
光电倍增管是利用二次电子释放效 光敏二极管
1—负极引脚 2—管芯 3—外壳 4—玻璃聚光镜 5—正极引脚
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（2）光敏三极管
(a) 内部组成 （b）图形符号
图 光敏三极管
1—集电极引脚 2—管芯 3—外壳
4—玻璃透光镜 5—发射极引脚
图 光敏三极管基本电路
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（3）光敏晶体管的基本特性
在入射光照度一定时，光敏晶体管的相对灵敏度随光波波长的变化而变化，一种光敏晶体管只对一定波长范围的入射光敏感，这就是光敏晶体管的光谱特性，。
图 光敏晶体管的光谱特性
1—硅光敏晶体管 2—鍺光敏晶体管
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在一定照度下，光电流I与光敏元件两端电压U的对应关系称为伏安特性。
图 光敏晶体管伏安特性
（a）光敏二极管伏安特性
（b）光敏三极管伏安特性
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指当光敏晶体管加上一定电压时，输出电流与光照度之间的关系。光敏二极管光电特性的线性较好，而光敏三极管在照度小时，光电流随照度增加而较小，并且在光照足够大时，输出电流有饱和现象。
图 光敏晶体管光电特性
1—光敏二极管光电特性 2—光敏三极管光电特性
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指暗电流及亮电流与温度的关系。
温度变化对光敏晶体管的亮电流影响不大，但对暗电流的影响非常大，并且是非线性的，将给微光测量带来误差。
光敏晶体管的温度特性
1—亮电流 2—暗电流
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工业用的硅光敏二极管的响应时间为10-5～10-7S 左右，光敏三极管的响应时间比二极管约慢一个数量级，因此在要求快速响应或入射光、调制光频率较高时应选用光敏二极管。
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4．光电池
（1）结构及工作原理
当光照射到PN结的一个面，例如P型面时， 若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴， 电子-空穴对从表面向内迅速扩散， 在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。
（b）
（b）图形符号
光电池
（a）
（a）结构
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（2）基本特性
①光谱特性
光电池对不同波长的光的灵敏度是不同的。 图8-16为硅光电池和硒光电池的光谱特性曲线。从图中可知， 不同材料的光电池， 光谱响应峰值所对应的入射光波长是不同的，，。~，~。可见，硅光电池可以在很宽的波长范围内得到应用。
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图 光电池的光谱特性
1—硅光电池 2—硒光电池
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②光照特性
光电池在不同光照度下， 其光电流和光生电动势是不同的，它们之间的关系就是光照特性。。从图中看出， 短路电流在很大范围内与光照强度呈线性关系，开路电压（即负载电阻RL无限大时）与光照度的关系是非线性的，并且当照度在2000 lx时就趋于饱和了。因此用光电池作为测量元件时， 应把它当作电流源的形式来使用， 不宜用作电压源。
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图 硅光电池的光电特性
1—开路电压曲线 2—短路电流曲线
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温度特性
光电池的温度特性是指开路电压和短路电流随温度变化的的特性。，开路电压随温度增加而下降，电压温度系数约为－2mv/℃；而短路电流随温度上升缓慢增加，输出电流的温度系数较小。当光电池作为检测元件时，应考虑温度漂移的影响，采取相应措施进行补偿。
图 光电池的温度特性
1—开路电压 2—短路电流