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?PN 結(jié)光電二極管的用途與其他類型的光電探測(cè)器相同,可用于光敏電阻、光電耦合器和光電倍增管等設(shè)備。它們可以根據(jù)接收到的光照輸出模擬電信號(hào)(例如在測(cè)量?jī)x器中),或在數(shù)字電路中切換不同狀態(tài)(例如控制開關(guān)、數(shù)字信號(hào)處理)。光電二極管還用于消費(fèi)電子產(chǎn)品,例如 CD 播放器、煙霧探測(cè)器以及用于控制電視和空調(diào)的紅外遙控設(shè)備。對(duì)于許多應(yīng)用,可以使用光電二極管或其他光電導(dǎo)材料。它們都可用于測(cè)量光,并且經(jīng)常用于相機(jī)的光度計(jì)、路燈亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。
當(dāng)IR LED發(fā)出的光照射到物體后入射到光電二極管上時(shí),光電二極管的電阻從一個(gè)巨大的值下降。運(yùn)算放大器的輸入之一處于電位器設(shè)定的閾值。運(yùn)算放大器的另一個(gè)輸入來自光電二極管的串聯(lián)電阻。當(dāng)光電二極管上的入射輻射較多時(shí),串聯(lián)電阻兩端的壓降會(huì)很高。在 IC 中,閾值電壓和串聯(lián)電阻兩端的電壓都會(huì)進(jìn)行比較。如果光電二極管串聯(lián)電阻兩端的電壓大于閾值電壓,則運(yùn)放 IC 的輸出為高電平。當(dāng) IC 的輸出連接到 LED 時(shí),它就會(huì)亮起。根據(jù)環(huán)境條件,可以通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)閾值電壓。
大功率紅外led還具有高頻響應(yīng)。與 PN 結(jié)相比,大功率紅外led的主要優(yōu)勢(shì)在于由于耗盡區(qū)增大而具有較高的響應(yīng)速度。雪崩光電二極管雪崩光電二極管 (APD) 使用碰撞電離(雪崩效應(yīng))在材料中產(chǎn)生內(nèi)部增益。APD 需要高反向偏置操作(接近反向擊穿電壓)。每個(gè)光生載流子都會(huì)產(chǎn)生更多對(duì),因此會(huì)通過雪崩擊穿倍增。這會(huì)在光電二極管內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)部增益,從而增加有效響應(yīng)度(每個(gè)光子產(chǎn)生的電流更大)。
光電二極管是一種PIN 結(jié)構(gòu)或p-n 結(jié)。當(dāng)具有足夠能量的光子撞擊二極管時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。這種機(jī)制也稱為內(nèi)光電效應(yīng)。如果吸收發(fā)生在結(jié)的耗盡區(qū)或距離該區(qū)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度的地方,這些載流子就會(huì)被耗盡區(qū)的內(nèi)置電場(chǎng)從結(jié)中掃除。因此,空穴向陽極移動(dòng),電子向陰極移動(dòng),從而產(chǎn)生光電流。通過光電二極管的總電流是暗電流(無光時(shí)通過的電流)和光電流的總和,因此必須最小化暗電流以最大化器件的靈敏度。
光電二極管通常用于科學(xué)和工業(yè)中光強(qiáng)度的精確測(cè)量。它們的響應(yīng)通常比光電導(dǎo)體更線性。它們還廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)療應(yīng)用,例如計(jì)算機(jī)斷層掃描探測(cè)器(與閃爍體結(jié)合)、樣品分析儀器(免疫測(cè)定)和脈搏血氧儀。PIN 二極管比 p-n 結(jié)二極管更快、更靈敏,因此常用于光通信和照明調(diào)節(jié)。P-n 光電二極管不用于測(cè)量極低的光強(qiáng)度。相反,如果需要高靈敏度,則使用雪崩光電二極管、增強(qiáng)型電荷耦合器件或光電倍增管,用于天文學(xué)、光譜學(xué)、夜視設(shè)備和激光測(cè)距等應(yīng)用。
光敏二極管是一種PIN 結(jié)構(gòu)或p-n 結(jié)。當(dāng)具有足夠能量的光子撞擊二極管時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。這種機(jī)制也稱為內(nèi)光電效應(yīng)。如果吸收發(fā)生在結(jié)的耗盡區(qū)或距離該區(qū)一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度的地方,這些載流子就會(huì)被耗盡區(qū)的內(nèi)置電場(chǎng)從結(jié)中掃除。因此,空穴向陽極移動(dòng),電子向陰極移動(dòng),從而產(chǎn)生光電流。通過光敏二極管的總電流是暗電流(無光時(shí)通過的電流)和光電流的總和,因此必須最小化暗電流以最大化器件的靈敏度。[ 2 ]首先,對(duì)于給定的光譜分布,光電流與輻照度成線性比例。
?光電二極管又稱光伏二極管,是一種光檢測(cè)器,根據(jù)使用方式不同,可將光轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號(hào)。其核心常采用具有光敏特性的 PN 結(jié),這種結(jié)對(duì)光的變化非常敏感,具有單向?qū)щ娦裕?dāng)光強(qiáng)度變化時(shí),其電特性也會(huì)發(fā)生變化,因此可以利用光的強(qiáng)度來改變電路中的電流。
紅外 LED 具有發(fā)射人眼不可見光的獨(dú)特功能。這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诩t外光譜中工作,超出了可見光范圍。這些 LED 發(fā)射紅外光所需的正向電壓通常在 1.2 至 1.7 伏之間,具體取決于特定波長(zhǎng)和材料成分。值得注意的是,正向電壓也會(huì)影響紅外 LED 的效率。較高的正向電壓會(huì)導(dǎo)致功耗增加,從而影響 LED 的使用壽命和整體性能。GAINER LED 注重能源效率,設(shè)計(jì)了可在最大限度降低功耗的同時(shí)提供最佳性能的紅外 LED。這不僅可以確保使用壽命,還可以降低最終用戶的運(yùn)營(yíng)成本。
紅外 LED 是一種二極管或簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體。二極管中的電流只能沿一個(gè)方向流動(dòng)。當(dāng)電流流動(dòng)時(shí),電子會(huì)從二極管的一部分落入另一部分的空穴中。為了落入這些空穴,電子必須以光子的形式釋放能量,從而產(chǎn)生光。有必要調(diào)制紅外二極管的發(fā)射,以便在電子應(yīng)用中使用它,以防止誤觸發(fā)。調(diào)制使紅外 LED 的信號(hào)在噪聲中脫穎而出。紅外二極管的封裝對(duì)可見光不透明,但對(duì)紅外線透明。紅外 LED 在遙控器和安全警報(bào)系統(tǒng)中的大量使用大大降低了市場(chǎng)上紅外二極管的價(jià)格。
另一方面,紅外傳感器也以兩種主要發(fā)射模式運(yùn)行:直接發(fā)射和間接發(fā)射。在直接發(fā)射中,紅外 LED 直接位于光電二極管前方,沒有障礙物,可以直接檢測(cè)信號(hào)。此模式適用于近距離檢測(cè),例如接近傳感器。在間接發(fā)射中,紅外 LED 和光電二極管并排,傳感器前面有一個(gè)不透明物體。紅外 LED 發(fā)射的光線照射到不透明表面并反射回光電二極管。這種設(shè)置增加了檢測(cè)范圍和靈活性,非常適合長(zhǎng)距離檢測(cè)或無法直接視線的環(huán)境。導(dǎo)航中的遙控器和避障系統(tǒng)受益于這種模式。選擇正確的發(fā)射類型取決于特定的應(yīng)用要求和環(huán)境條件,以確保最佳檢測(cè)和性能。
除了標(biāo)準(zhǔn)的 p 型和 n 型層外,PIN 光電二極管在結(jié)構(gòu)中間還有一個(gè)本征半導(dǎo)體層。這使得這些器件中的耗盡層比其他光電二極管中的更寬。這有助于捕獲更多的光子能量并將其轉(zhuǎn)換為耗盡層中的電子空穴對(duì)。這意味著 PIN 光電二極管與其他設(shè)備相比具有顯著的帶寬和快速的響應(yīng)速度。因此,它們通常用于光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、X 射線和伽馬射線檢測(cè)以及光電探測(cè)器。肖特基光電二極管在肖特基光電二極管中,鋁或鉑等金屬層與 n 型半導(dǎo)體層結(jié)合在一起。它們之間的空間稱為金屬半導(dǎo)體結(jié)。該空間的大小取決于在此耗盡區(qū)中形成的能量屏障的高度。電子必須克服此屏障才能穿過器件。
?光敏二極管又稱光伏二極管,是一種光檢測(cè)器,根據(jù)使用方式不同,可將光轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號(hào)。其核心常采用具有光敏特性的 PN 結(jié),這種結(jié)對(duì)光的變化非常敏感,具有單向?qū)щ娦裕?dāng)光強(qiáng)度變化時(shí),其電特性也會(huì)發(fā)生變化,因此可以利用光的強(qiáng)度來改變電路中的電流。光敏二極管管是一種能將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的半導(dǎo)體器件,二極管的核心部分也是PN結(jié)。
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