淺析光電二極管與光電三極管特性的異同

王麗君

（閩南理工學院，福建 石獅 362700）

淺析光電二極管與光電三極管特性的異同

王麗君

（閩南理工學院，福建 石獅 362700）

本文通過實驗獲取數據的方式進行繪制特性曲線圖，對光電二極管與光電三極管的光電特性和伏安特性進行比較他們特性的異同，并分析原因。

光電二極管；光電三極管；特性；異同

通過實驗獲取數據的方式對光電二極管與光電三極管的光電特性和伏安特性進行分析并比較他們特性的異同。實驗過程中通過改變環境光照強度和反偏電壓，測定通過光電二極管的光電流大小，從而獲得其在不同光照強度和不同反偏電壓下的光電特性及伏安特性，得到相應的關系曲線。光敏三極管的工作原理與光敏二極管類似，同屬內光電效應器件，但其光電特性和伏安特性比光敏二極管靈敏。

一、光電二極管的特性

1.光照特性

實驗測定的數據見表1，并將結果繪制成曲線圖，祥見圖1。

表1 光電二極管的光電特性

圖1

2.伏安特性

實驗測定的數據見表2，并結果繪制成曲線族圖見圖2。

表2 光電二極管的伏安特性

圖2

二、光電三極管的特性

1.光照特性

實驗測定的數據見表3，并結果繪制成曲線圖見圖3。

表3 光電三極管的光電特性

圖 33

2.伏安特性

實驗測定的數據見表4，并結果繪制成曲線族圖見圖4。

表4 光電三極管的伏安特性

圖4

三、特性的異同

從圖1中可以看出，光電二極管的光照特性：線性較好，但光電流較小（微安量級），靈敏度較低。

從圖2中可以看出光電二極管的伏安特性：在工作電壓較低時輸出的光電流為非線性，即光電流與偏壓有關；隨著電壓的增加，光電流幾乎不隨工作電壓的改變而變化，只隨照度的增大而增加。

從圖3中可以看出，光電三極管的光照特性呈現出一定的非線性。這是由于晶體管的電流放大系數β不是常數的緣故。在小電流和大電流時，β都要下降。由于光電三極管有電流放大作用，所以，它的靈敏度比光電二極管高，輸出電流也比光電二極管大，多為毫安級。

從圖2圖4中可以看出，光電三極管的伏安特性曲線與光電二極管相比，該特性曲線稍有不同：

（1）在零偏壓時光電二極管仍然有光電流輸出，而光電三極管沒有光電流輸出，這是因為光生電動勢太小，沒有電流放大作用，微小的電流在毫安級的坐標表示不出來；

（2）當工作電壓較低時輸出的光電流為非線性，即光電流與偏壓有關，但光電三極管的非線性較嚴重，為了得到較好的線性，要求工作電壓盡可能高些；

（3）在一定的偏壓下，光電三極管的伏安特性曲線在低照度下較均勻，在高照度時曲線越來越密，雖然光電二極管也有類似特點，但光電三極管嚴重得多，這也是因為β是非線性的關系

四、結論

由不同材料制成的光電二極管和光電三極管具有不同的光譜特性，光電三極管與光電二極管相比，具有β倍的光電流放大作用，因此，在一些光控電路中，光電三極管具更有高的靈敏度。

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[5] 周惠潮，孫曉峰.常用電子器件及典型應用[M].北京：電子工業出版社， 2007.

On the Similarities between Photodiodes and Photoelectric Triode

WANG Li-jun

This paper draws the characteristic graphs by way of obtaining data through experiments, and by comparison, finds out the similarities and differences between photodiodes and photoelectric triode in aspects of electrical and optical properties, and ampere characteristics, and then analyzes the causes.

photodiodes; photoelectric triode; characteristics; similarities and differences

T-0

A

1008-7427（2012）08-0159-02

2012-05-30

福建省教育廳B級科研項目《基于光敏三極管的照度計設計》，項目編號：JB11237。