Question

光电二极管的工作原理

Answer 1

光电二极管的工作原理如下:

当用光照射PN结时，共价键被电离。这会产生空穴和电子对。由于电子-空穴对的产生而产生光电流。当能量超过1.1eV的光子撞击二极管时，就会形成电子空穴对。当光子进入二极管的耗尽区时，它以高能量撞击原子。这导致电子从原子结构中释放。电子释放后，产生自由电子和空穴。

当用光照射PN结时，共价键被电离。这会产生空穴和电子对。由于电子-空穴对的产生而产生光电流。当能量超过1.1eV的光子撞击二极管时，就会形成电子空穴对。当光子进入二极管的耗尽区时，它以高能量撞击原子。这导致电子从原子结构中释放。电子释放后，产生自由电子和空穴。

光电二极管的工作模式:

光电二极管以三种不同的模式运行，它们是：

（1）光伏模式。

（2）光电导模式。

（3）雪崩二极管模式。

1.光伏模式。

这也称为零偏置模式。当光电二极管工作在低频应用和超强光应用中时，这种模式是首选。当光电二极管受到闪光的照射时，就会产生电压。产生的电压将具有非常小的动态范围并且具有非线性特性。当光电二极管在这种模式下配置OP-AMP时，温度变化会非常小。

2.光电导模式。

在这种模式下，光电二极管将在反向偏置条件下工作。阴极为正极，阳极为负极。当反向电压增加时，耗尽层的宽度也增加。因此，响应时间和结电容将减少。相比之下，这种操作模式速度快，并且会产生电子噪声。

跨阻放大器用作光电二极管的前置放大器。这种放大器的模式保持电压保持恒定，使光电二极管工作在光电导模式。

3.雪崩二极管模式。

在这种模式下，雪崩二极管在高反向偏置条件下工作。它允许将雪崩击穿乘以每个光产生的电子-空穴对。因此，这会在光电二极管内产生内部增益。内部增益增加了设备响应。