光敏二極管在電路中的符號如圖Z0129 所示。光敏二極管使用時(shí)要反向接入電路中,即正極接電源負(fù)極,負(fù)極接電源正極。
2.光電轉(zhuǎn)換原理
根據(jù)PN結(jié)反向特性可知,在一定反向電壓范圍內(nèi),反向電流很小且處于飽和狀態(tài)。此時(shí),如果無光照射PN結(jié),則因本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對數(shù)量有限,反向飽和電流保持不變,在光敏二極管中稱為暗電流。當(dāng)有光照射PN結(jié)時(shí),結(jié)內(nèi)將產(chǎn)生附加的大量電子空穴對(稱之為光生載流子),使流過PN結(jié)的電流隨著光照強(qiáng)度的增加而劇增,此時(shí)的反向電流稱為光電流。不同波長的光(蘭光、紅光、紅外光)在光敏二極管的不同區(qū)域被吸收形成光電流。被表面P型擴(kuò)散層所吸收的主要是波長較短的蘭光,在這一區(qū)域,因光照產(chǎn)生的光生載流子(電子),一旦漂移到耗盡層界面,就會(huì)在結(jié)電場作用下,被拉向N區(qū),形成部分光電流;彼長較長的紅光,將透過P型層在耗盡層激發(fā)出電子一空穴對,這些新生的電子和空穴載流子也會(huì)在結(jié)電場作用下,分別到達(dá)N區(qū)和P區(qū),形成光電流。波長更長的紅外光,將透過P型層和耗盡層,直接被N區(qū)吸收。在N區(qū)內(nèi)因光照產(chǎn)生的光生載流子(空穴)一旦漂移到耗盡區(qū)界面,就會(huì)在結(jié)電場作用下被拉向P區(qū),形成光電流。因此,光照射時(shí),流過PN結(jié)的光電流應(yīng)是三部分光電流之和。