什么是光電二極管？
光電二極管是一種受光元件，當(dāng)受到光照射時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微小電流沿固定方向流動(dòng)。
當(dāng)光照射到半導(dǎo)體結(jié)上時(shí)，會(huì)發(fā)生內(nèi)部光電效應(yīng)，激發(fā)電子并導(dǎo)致電流流動(dòng)，用于檢測(cè)照射光的水平。由于其檢測(cè)接收光的精度較高，對(duì)于光通信設(shè)備尤為必要。
它還被納入氣體濃度測(cè)量等醫(yī)療設(shè)備中。二極管結(jié)構(gòu)主要有PN結(jié)型、PIN結(jié)型、雪崩型等，每種類型的受光靈敏度和響應(yīng)速度不同。
光電二極管的應(yīng)用
光電二極管的典型應(yīng)用包括 CD/DVD 播放器拾音器、電視遙控器和光通信。特別是，具有高光接收靈敏度的PIN結(jié)型被用于光通信系統(tǒng)，但也廣泛用于其他應(yīng)用。
這是三種光電二極管結(jié)構(gòu)中最常用的類型。它還用于X射線斷層掃描機(jī)等醫(yī)療設(shè)備。
光電二極管原理
光電二極管利用一種物理現(xiàn)象，當(dāng)元件受到光照射時(shí)，半導(dǎo)體結(jié)中的電子被激發(fā)，并且可以通過(guò)測(cè)量電流來(lái)檢測(cè)光量。
可以檢測(cè)的光的波長(zhǎng)根據(jù)二極管的材料而不同，因此必須根據(jù)波長(zhǎng)的預(yù)期用途來(lái)選擇。所用材料主要有硅、鍺、硫化鉛等。
1.PN結(jié)型
當(dāng)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間的邊界處的耗盡層受到光照射時(shí)，電子流向N型半導(dǎo)體，隨著電子的移動(dòng)，在P型半導(dǎo)體中產(chǎn)生空穴。在光照射過(guò)程中，會(huì)發(fā)生電子和空穴的流動(dòng)，電子的流動(dòng)被檢測(cè)為電流，但響應(yīng)速度相當(dāng)慢。
2.PIN結(jié)型
這種結(jié)構(gòu)最常用于光電二極管，因?yàn)樗哂休^低的背景噪聲（也稱為暗電流）。P型半導(dǎo)體、I型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體依次連接。
另一個(gè)特點(diǎn)是，通過(guò)向I型半導(dǎo)體部分施加反向偏壓，激發(fā)的電子可以平穩(wěn)地流向N型半導(dǎo)體，從而提高響應(yīng)速度。
3.雪崩結(jié)型
其特點(diǎn)是P型半導(dǎo)體層從電極位置開(kāi)始依次分為p+層、p-層、p層。其雪崩（電子雪崩）放大功能使其能夠以超高速響應(yīng)檢測(cè)極微弱的光。通常使用高電壓，縮寫(xiě)為 APD。
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當(dāng)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間的邊界處的耗盡層受到光照射時(shí)，電子流向N型半導(dǎo)體，隨著電子的移動(dòng)，在P型半導(dǎo)體中產(chǎn)生空穴。在光照射過(guò)程中，會(huì)發(fā)生電子和空穴的流動(dòng)，電子的流動(dòng)被檢測(cè)為電流，但響應(yīng)速度相當(dāng)慢。