光電器件

半導體材料的電導率是由載流子濃度決定的。半導體材料中的載流子包括材料內部的自由電子及其留下的空位—— 空穴兩種。在正常情況下自由電子及空穴的形成與複合處於動態平衡，電子要克服原子的束縛成為自由電子必須吸能量，而光照可以向電子提供能量，增強它掙脱原子束縛的能力。使得原本的動態平衡被打破，自由電子及空穴的形成速率大於複合速率，從而在半導體內部形成自由電子——空穴對。因此，光照可以改變載流子的濃度，從而改變半導體的電導率。

光電導器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。

1.光敏電阻

製作光電傳感器用到最多的當屬光敏電阻,光敏電阻在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降很多,導電性能明顯加強.光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流.它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值.亮電阻與暗電阻差值越大越好.在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性. ^[2] 

2.光電二極管

光電二極管在無光照的條件下,其工作在截至狀態,跟一般的二極管特性差不多,都具有單向導通性能.當受到光照時,PN區載流子濃度大大增加,載流子流動形成光電流.

3.光電三極管

光電三極管跟普通三極管的區別在於發射極的尺寸做得比較小,當光照的時候光電流差不多等於普通三極管的基極電流,光電三極管與光電二極管相比,靈敏更高.

4.光電池

實際當中用得比較多的光電池是硅光電池.它能夠把光能直接轉化成為電能.光電池的一個重要特點是短路時的電流與光照基本成線性比例.在運用中一般選擇負載電阻很小.負載電阻越小,線形度愈好.

5.光電管

光電管一般分為真空光電管和充氣光電管.充氣光電管一般充氬氣或氬氖混合氣體,它們都屬於惰性氣體且原子量比較小.充氣光電管不足的地方在於靈敏度衰減快.

6.光電倍增管

光電倍增管主要由陰極室跟二次發射倍增系統構成.光電倍增管的光電特性在光通量小的時候呈線性關係.由於光電倍增管暗電流的存在,限定了其測量時的最小範圍.