光敏電阻器(光感電阻)介紹
光敏電阻器(photovaristor)又叫光感電阻,是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。
光敏電阻器(photovaristor)又叫光感電阻,是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。
通常,光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu),以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時,半導體片(光敏層)內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對,參與導電,使電路中電流增強。一般光敏電阻器結(jié)構(gòu)如圖所示。 原理 用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。 在黑暗環(huán)境里,它的電阻值很高,當受到光照時,只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度,則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶,并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴,這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數(shù)目,使其電阻率變小,從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強,阻值愈低。入射光消失后,由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將逐漸復合,光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。 分類 根據(jù)光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器: 紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用于探測紫外線。 紅外光敏電阻器:主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器,廣泛用于導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜,紅外通信等國防、科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 可見光光敏電阻器:包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng),如光電自動開關(guān)門戶,航標燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅,自動給水和自動停水裝置,機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”,極薄零件的厚度檢測器,照相機自動曝光裝置,光電計數(shù)器,煙霧報警器,光電跟蹤系統(tǒng)等方面。 主要參數(shù) 光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻,暗電阻,光電特性 光譜特性,頻率特性,溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓,其中便有電流通過,受到適當波長的光線照射時,電流就會隨光強的增加而變大,從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。沒有極性,純粹是個電阻期間,使用時可加直流也可以加交流 制作材料 用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極,然后接出引線,封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi),以免受潮影響其靈敏度。光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)如圖2.6.1所示。在黑暗環(huán)境里,它的電阻值很高,當受到光照時,只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度,則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶,并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴,這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數(shù)目,使其電阻率變小,從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強,阻值愈低。入射光消失后,由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將逐漸復合,光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。 |
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