半導(dǎo)體光電器件ppt課件

1、1.8 1.8 半導(dǎo)體光電器件半導(dǎo)體光電器件 當(dāng)前，在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)的新技術(shù)是有效運(yùn)用光信號(hào)，當(dāng)前，在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)的新技術(shù)是有效運(yùn)用光信號(hào)，如光通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、聲像演唱機(jī)用的如光通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、聲像演唱機(jī)用的CD或或VCD，計(jì)，計(jì)算機(jī)的算機(jī)的CDROM等光電子系統(tǒng)。這種光信號(hào)和電信號(hào)等光電子系統(tǒng)。這種光信號(hào)和電信號(hào)的接口需求一些特殊的器件，即半導(dǎo)體光電器件。的接口需求一些特殊的器件，即半導(dǎo)體光電器件。 采用不同資料、工藝和構(gòu)造制造的，用于光、電能采用不同資料、工藝和構(gòu)造制造的，用于光、電能量或信號(hào)轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體電子器件統(tǒng)稱為半導(dǎo)體光電器件。量或信號(hào)轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體電子器件統(tǒng)稱為半導(dǎo)體光電器件。

2、 這類器件種類很多，如發(fā)光二極管、激光二極管、光這類器件種類很多，如發(fā)光二極管、激光二極管、光電二極管、光電三極管、光巧合器等。電二極管、光電三極管、光巧合器等。1.8.1 1.8.1 光敏二極管光敏二極管1.1.構(gòu)造及原理構(gòu)造及原理2.2.技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 光敏二極管俗稱光電二極管，是一種將光信光敏二極管俗稱光電二極管，是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的受光器件。其圖形符號(hào)為：號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的受光器件。其圖形符號(hào)為： 光電二極管的根本構(gòu)造是一個(gè)光電二極管的根本構(gòu)造是一個(gè)PN結(jié)，它的管殼上設(shè)結(jié)，它的管殼上設(shè)置有一個(gè)光線入射的玻璃窗口。光電二極管任務(wù)在置有一個(gè)光線入射的玻璃窗口。光電二極管任務(wù)在PN結(jié)

3、結(jié)的反向特性。的反向特性。光學(xué)參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長(zhǎng)光學(xué)參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長(zhǎng)p。電學(xué)參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務(wù)電壓等。電學(xué)參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務(wù)電壓等。 在無(wú)光照射時(shí)，反向電流很小，此電流稱暗電流。在無(wú)光照射時(shí)，反向電流很小，此電流稱暗電流。當(dāng)有光照射時(shí)，由于當(dāng)有光照射時(shí)，由于PN結(jié)的光敏特性，產(chǎn)生光生載流子，結(jié)的光敏特性，產(chǎn)生光生載流子，在反向電壓的作用下，光生載流子參與導(dǎo)電，構(gòu)成比無(wú)光在反向電壓的作用下，光生載流子參與導(dǎo)電，構(gòu)成比無(wú)光照射時(shí)大得多的反向電流，此電流稱光電流。照射時(shí)大得多的反向電流，此電流稱光電流。 光電流與光

4、照強(qiáng)度成正比，當(dāng)外電路接上負(fù)載時(shí)，便光電流與光照強(qiáng)度成正比，當(dāng)外電路接上負(fù)載時(shí)，便可獲得隨光照強(qiáng)弱變化的電信號(hào)，于是實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換?？色@得隨光照強(qiáng)弱變化的電信號(hào)，于是實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。AK 光電三極管的任務(wù)原理與光電二極管的一樣，光電三光電三極管的任務(wù)原理與光電二極管的一樣，光電三極管任務(wù)在放大形狀，其光電轉(zhuǎn)換是在集電結(jié)耗盡層內(nèi)進(jìn)極管任務(wù)在放大形狀，其光電轉(zhuǎn)換是在集電結(jié)耗盡層內(nèi)進(jìn)展的。在光敏面積一樣的條件下，光敏三極管的靈敏度是展的。在光敏面積一樣的條件下，光敏三極管的靈敏度是光敏二極管的光敏二極管的倍，因此，光敏三極管的光敏面積可以做很倍，因此，光敏三極管的光敏面積可以做很小，適宜于要求較高封

5、裝密度的場(chǎng)所。小，適宜于要求較高封裝密度的場(chǎng)所。1.8.2 1.8.2 雙極型光敏三極管雙極型光敏三極管1.1.構(gòu)造及原理構(gòu)造及原理2.2.技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 雙極型光敏三極管俗稱光電三極管，其構(gòu)造與普通三雙極型光敏三極管俗稱光電三極管，其構(gòu)造與普通三極管類似。光電三極管的有三個(gè)引腳，兩個(gè)引腳構(gòu)造的。極管類似。光電三極管的有三個(gè)引腳，兩個(gè)引腳構(gòu)造的。兩個(gè)引線構(gòu)造中，聚光窗口即為基極。其圖形符號(hào)為：兩個(gè)引線構(gòu)造中，聚光窗口即為基極。其圖形符號(hào)為：光學(xué)參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長(zhǎng)光學(xué)參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長(zhǎng)p。電學(xué)參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務(wù)電壓等。電學(xué)參數(shù)主要

6、包括：暗電流、光電流和最高任務(wù)電壓等。CEBCE1.8.3 1.8.3 發(fā)光二極管發(fā)光二極管1.1.原理及構(gòu)造原理及構(gòu)造2.2.技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的發(fā)光器件，簡(jiǎn)稱的發(fā)光器件，簡(jiǎn)稱LED，其圖形符號(hào)為：，其圖形符號(hào)為： LED的根本構(gòu)造是一個(gè)的根本構(gòu)造是一個(gè)PN結(jié)。結(jié)。 當(dāng)管子施加正向電壓時(shí)，多數(shù)載流子的分散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，它當(dāng)管子施加正向電壓時(shí)，多數(shù)載流子的分散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，它們?cè)诳臻g電荷區(qū)復(fù)合時(shí)放出能量，并大部分轉(zhuǎn)換成光能。們?cè)诳臻g電荷區(qū)復(fù)合時(shí)放出能量，并大部分轉(zhuǎn)換成光能。光電器件的參數(shù)分為電學(xué)和光學(xué)參數(shù)兩類。光電器件的參數(shù)分為電

7、學(xué)和光學(xué)參數(shù)兩類。光學(xué)參數(shù)主要包括：峰值波長(zhǎng)光學(xué)參數(shù)主要包括：峰值波長(zhǎng)p、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光強(qiáng)度L 電學(xué)參數(shù)主要包括：正向電壓、正向電流和極限任務(wù)電流、電學(xué)參數(shù)主要包括：正向電壓、正向電流和極限任務(wù)電流、反向電流、擊穿電壓等。反向電流、擊穿電壓等。AK LED可以發(fā)光，是由于它采用的半導(dǎo)體資料和摻雜濃度可以發(fā)光，是由于它采用的半導(dǎo)體資料和摻雜濃度與普通二極管有所不同，通常采用砷化鎵、磷化鎵等化合與普通二極管有所不同，通常采用砷化鎵、磷化鎵等化合物半導(dǎo)體，其摻雜濃度較高。物半導(dǎo)體，其摻雜濃度較高。 發(fā)光二極管廣泛用于信號(hào)顯示和傳輸。它單個(gè)作成矩發(fā)光二極管廣泛用于信號(hào)顯示和傳輸。它單個(gè)作成矩形、圓形用，也可多個(gè)組成某種外形，如七段數(shù)碼管。形、圓形用，也可多個(gè)組成某種外形，如七段數(shù)碼管。共陰極銜接共陰極銜接gabcdef共陽(yáng)極銜接共陽(yáng)極銜接3.3.運(yùn)用運(yùn)用gabcdefgabcdef1.8.4 1.8.4 光耦合器光耦合器 1. 1.構(gòu)造構(gòu)造2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)1隔離強(qiáng)電與弱電系統(tǒng)，絕緣電阻高。隔離強(qiáng)電與弱電系統(tǒng)，絕緣電阻高。2抗干擾才干強(qiáng)抗干擾才干強(qiáng).輸入輸入輸出輸出 由于輸入與輸出之間沒(méi)有直接電氣聯(lián)絡(luò)，信號(hào)傳輸是由于輸入與