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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-12-28

發(fā)光二極管的部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層,稱為PN結(jié)。在些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子以光的形式釋放多余的能量,從而直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,因此不發(fā)光。當(dāng)它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓),電流從陽(yáng)極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光,光的強(qiáng)度與電流有關(guān)。發(fā)光二極管與光電二極管的區(qū)別普通二極管在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài),只能流過(guò)微弱的反向電流。光電二極管在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量使PN結(jié)面積相對(duì)較大,以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當(dāng)沒有光時(shí),反向電流非常微弱,稱為暗電流;當(dāng)有光時(shí),反向電流迅速增加到幾十個(gè)微安,稱為光電流。光的強(qiáng)度越大,反向電流就越大。光的變化會(huì)導(dǎo)致光電二極管的電流變化,從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),成為光電傳感器。綿陽(yáng)實(shí)時(shí)光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。成都納秒光電信息

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光電轉(zhuǎn)換器是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的器件,也可以將電能轉(zhuǎn)化為光能。它由光敏元件和電子元件構(gòu)成,常用于太陽(yáng)能電池、光電傳感器、光電放大器等領(lǐng)域。光電轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是高響應(yīng)速度、高信號(hào)放大倍數(shù)、低噪聲等,具有的應(yīng)用前景。1.光電轉(zhuǎn)換器是什么光電轉(zhuǎn)換器是一種利用半導(dǎo)體材料將光子轉(zhuǎn)換為電子的裝置。在硅基光電轉(zhuǎn)換器中,硅芯片通過(guò)吸收外部光線產(chǎn)生電子空穴對(duì),然后收集并轉(zhuǎn)化為電流輸出。光電轉(zhuǎn)換器的功能是把光能或者電能轉(zhuǎn)化為另一種形式,并使其可用于其他相關(guān)設(shè)備中。2.光電轉(zhuǎn)換器怎么用光電轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用非常,具體包括以下幾個(gè)方面:太陽(yáng)能電池:將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置,屬于光電轉(zhuǎn)換器的范疇。光電傳感器:可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),用于光學(xué)測(cè)量、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域。光電放大器:利用光電轉(zhuǎn)換器的放大特性,將輸入光信號(hào)放大后輸出,常見于通信和音視頻系統(tǒng)中。光電開關(guān):一種光控電開關(guān)裝置,電路斷開時(shí)閉合,適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中。直流光電經(jīng)銷商成都濱松光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。

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光電二極管的速度(帶寬)通常受到電氣參數(shù)(電容和外部電阻)或內(nèi)部效應(yīng)的限制,如耗竭區(qū)的載流子傳輸時(shí)間。(在某些情況下,耗盡區(qū)外產(chǎn)生的載流子的相對(duì)緩慢的擴(kuò)散限制了帶寬)。幾十千兆赫的帶寬通常是通過(guò)小的有源區(qū)(直徑遠(yuǎn)低于1毫米)和小的吸收體積實(shí)現(xiàn)的。這種小面積的有源器件仍然是實(shí)用的,特別是對(duì)于光纖耦合器件,但它們將可實(shí)現(xiàn)的光電流限制在1毫安或更少,對(duì)應(yīng)的光功率為≈2毫瓦或更少。更高的光電流實(shí)際上對(duì)抑制射出噪聲和熱噪聲是可取的。(更高的光電流在值上會(huì)增加射出噪聲,但相對(duì)于信號(hào)來(lái)說(shuō)會(huì)減少它)。較大的有源區(qū)(直徑可達(dá)1厘米)允許處理較大的光束和更高的光電流,但代價(jià)是速度較低。高帶寬(幾十千兆赫)和高光電流(幾十毫安培)的組合是在速度匹配的光電探測(cè)器中實(shí)現(xiàn)的,它包含幾個(gè)小面積的光電探測(cè)器,它們與光波導(dǎo)弱耦合并將其光電流輸送到一個(gè)共同的射頻波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。

為了在千兆赫茲區(qū)域獲得特別高的檢測(cè)帶寬,需要使用先進(jìn)的光電二極管設(shè)計(jì)。例如,一些器件在薄的吸收部分周圍包含一個(gè)光學(xué)諧振器。通過(guò)這種方式,人們可以實(shí)現(xiàn)有效的吸收,從而獲得高的量子效率,盡管本征區(qū)的厚度相當(dāng)小,這是為減少漂移時(shí)間所選擇的。所謂的波導(dǎo)光電二極管包含一個(gè)光波導(dǎo),它將光沿著其路徑限制在吸收區(qū)。然后,該區(qū)域可以再次非常薄,盡管如此,人們可以在很短的長(zhǎng)度內(nèi)獲得有效的吸收。通過(guò)限度地減少有源區(qū)的長(zhǎng)度,我們也可以限度地減少電容量,并達(dá)到一個(gè)非常高的帶寬。在某些情況下,電極結(jié)構(gòu)被制作成形成一個(gè)電波導(dǎo),其中電波可以與光波導(dǎo)中的光波平行傳播。這種行波光電二極管的帶寬可以達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100GHz。高精度光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。

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光電二極管可以在兩種非常不同的模式下工作。光伏模式:像太陽(yáng)能電池一樣,被照亮的光電二極管產(chǎn)生一個(gè)可以測(cè)量的電壓。然而,該電壓對(duì)光功率的依賴性是非線性,而且動(dòng)態(tài)范圍相當(dāng)小。另外,也沒有達(dá)到速度。光導(dǎo)模式:在這里,對(duì)二極管施加反向電壓(即在沒有入射光線的情況下二極管不導(dǎo)電的方向施加電壓),并測(cè)量由此產(chǎn)生的光電流。該反向偏置模式的簡(jiǎn)單解決方案是基于一個(gè)電壓源和一個(gè)負(fù)載電阻。光電流對(duì)光功率的依賴性在光功率的六個(gè)或更多數(shù)量級(jí)上可以是非常線性的,例如,對(duì)于活性面積為幾平方毫米的硅p-i-n光電二極管來(lái)說(shuō),其范圍從幾納瓦到幾十毫瓦。反向電壓的大小對(duì)光電流幾乎沒有影響,而對(duì)暗電流(通常很?。ㄔ跊]有光的情況下獲得)有一些影響。較高的反向電壓往往會(huì)使反應(yīng)更快,但也會(huì)增加器件的加熱,這對(duì)高光電流來(lái)說(shuō)是個(gè)問(wèn)題。四川全波段光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。深圳可見光光電接收管

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所謂的夾層探測(cè)器或雙色光電二極管,由兩個(gè)(或多個(gè))光電二極管依次組成。頂部的光電二極管由具有帶隙能量的材料制成,吸收短波長(zhǎng)的光,同時(shí)傳輸大部分不能被吸收的長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。這些透射光然后照射到另一個(gè)光電二極管上。光電二極管檢測(cè)到的功率比取決于波長(zhǎng)。同樣的原理也可以應(yīng)用在由相同材料制成的光電二極管上,因?yàn)樵谳^長(zhǎng)的波長(zhǎng)下(更接近帶隙),頂部的光電二極管不會(huì)吸收所有的光。人們?cè)俅螐膬蓚€(gè)光電二極管得到一個(gè)與波長(zhǎng)有關(guān)的信號(hào)比例。夾層探測(cè)器可用于遠(yuǎn)程溫度測(cè)量,例如,你使用兩個(gè)光電二極管的信號(hào)比率:溫度越高,短波長(zhǎng)的相對(duì)輻射量就越高。多段式光電二極管和光電二極管陣列光電二極管不僅有單段檢測(cè)器。有雙段和四段光電二極管,可用于精密傳感,也有一維和二維光電二極管陣列。更多細(xì)節(jié),請(qǐng)參見位置敏感探測(cè)器一文。光電二極管有時(shí)被集成到激光二極管的封裝中。它可以檢測(cè)到一些通過(guò)高反射背面的光,其功率與輸出功率成正比。獲得的信號(hào)可用于穩(wěn)定輸出功率,或檢測(cè)設(shè)備的退化。成都納秒光電信息