光電器件是指能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或者將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的器件。它們廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療、能源和環(huán)保等領(lǐng)域。本文將從光電器件的種類(lèi)、原理和應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行論述。根據(jù)其功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，光電器件可以分為多種類(lèi)型，以下是其中的幾種：1、光電二極管（Photodiode）光電二極管是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，它的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于普通二極管，但是在PN結(jié)上添加了一層高摻雜的區(qū)域。當(dāng)光照射到PN結(jié)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，這些載流子會(huì)被PN結(jié)產(chǎn)生的電場(chǎng)分離，從而產(chǎn)生電流。光電二極管廣泛應(yīng)用于光通信、光電測(cè)量等領(lǐng)域。2、光電探測(cè)器（Photodetector）光電探測(cè)器是一種能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，它的結(jié)構(gòu)和光電二極管類(lèi)似，但是在其PN結(jié)上添加了更多的高摻雜層，從而提高了其靈敏度和響應(yīng)速度。光電探測(cè)器廣泛應(yīng)用于光通信、光電測(cè)量、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。四川飛安光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。西安射頻光電計(jì)數(shù)
發(fā)光二極管的部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為PN結(jié)。在些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子以光的形式釋放多余的能量，從而直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，因此不發(fā)光。當(dāng)它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓)，電流從陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光，光的強(qiáng)度與電流有關(guān)。發(fā)光二極管與光電二極管的區(qū)別普通二極管在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài)，只能流過(guò)微弱的反向電流。光電二極管在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量使PN結(jié)面積相對(duì)較大，以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當(dāng)沒(méi)有光時(shí)，反向電流非常微弱，稱(chēng)為暗電流;當(dāng)有光時(shí)，反向電流迅速增加到幾十個(gè)微安，稱(chēng)為光電流。光的強(qiáng)度越大，反向電流就越大。光的變化會(huì)導(dǎo)致光電二極管的電流變化，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，成為光電傳感器。深圳可見(jiàn)光光電模塊重慶小信號(hào)光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
一個(gè)典型的光電二極管模型包含以下關(guān)鍵元素，一個(gè)二極管并聯(lián)一個(gè)電流源，并且電流源與光強(qiáng)成正比。寄生元件CD和RD會(huì)影響器件性能。光伏模式-光電流在如圖2所示的環(huán)路中流動(dòng)，并且給二極管提供正向偏置。由于二極管的電壓電流間成對(duì)數(shù)關(guān)系，因此空載的輸出電壓與光電流間近似成對(duì)數(shù)關(guān)系，并且通過(guò)RD上的一個(gè)小電流得到修正。所以，輸出電壓與光強(qiáng)之間是高度非線性的關(guān)系。某些應(yīng)用將很受益于對(duì)數(shù)關(guān)系，因?yàn)樵诤艽蟮姆秶鷥?nèi)，光強(qiáng)的改變（眼睛是完美的對(duì)數(shù)型）會(huì)使電壓發(fā)生類(lèi)似的改變。由于二極管電壓電流特性與溫度相關(guān)，電壓與光強(qiáng)之間的關(guān)系很差。
為了在千兆赫茲區(qū)域獲得特別高的檢測(cè)帶寬，需要使用先進(jìn)的光電二極管設(shè)計(jì)。例如，一些器件在薄的吸收部分周?chē)粋€(gè)光學(xué)諧振器。通過(guò)這種方式，人們可以實(shí)現(xiàn)有效的吸收，從而獲得高的量子效率，盡管本征區(qū)的厚度相當(dāng)小，這是為減少漂移時(shí)間所選擇的。所謂的波導(dǎo)光電二極管包含一個(gè)光波導(dǎo)，它將光沿著其路徑限制在吸收區(qū)。然后，該區(qū)域可以再次非常薄，盡管如此，人們可以在很短的長(zhǎng)度內(nèi)獲得有效的吸收。通過(guò)限度地減少有源區(qū)的長(zhǎng)度，我們也可以限度地減少電容量，并達(dá)到一個(gè)非常高的帶寬。在某些情況下，電極結(jié)構(gòu)被制作成形成一個(gè)電波導(dǎo)，其中電波可以與光波導(dǎo)中的光波平行傳播。這種行波光電二極管的帶寬可以達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100GHz。成都紅外光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電轉(zhuǎn)換器的基本原理是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射到物質(zhì)表面時(shí)，光子能量被物質(zhì)吸收并激發(fā)物質(zhì)中的電子，使其躍遷到導(dǎo)帶或價(jià)帶中，從而產(chǎn)生電流。根據(jù)光電效應(yīng)的不同機(jī)制，光電轉(zhuǎn)換器可分為光電導(dǎo)和光電發(fā)射兩種類(lèi)型。·光電導(dǎo):光電導(dǎo)是指當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí)，產(chǎn)生電子與空穴對(duì)，并在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電流。太陽(yáng)能電池就是一種典型的光電導(dǎo)器件，其通過(guò)光照射到半導(dǎo)體材料上產(chǎn)生電子與空穴對(duì)，然后通過(guò)電場(chǎng)將電子與空穴分離，形成電流?！す怆姲l(fā)射，光電發(fā)射是指當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，金屬表面的電子受到光激發(fā)，躍遷到金屬的導(dǎo)帶中，從而產(chǎn)生電流。光電發(fā)射器件常用于光電傳感器和光電顯示器中。成都可變?cè)鲆婀怆娚a(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。紅外光電批發(fā)價(jià)格
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影響光電二極管系統(tǒng)的主要非理想情況稱(chēng)為暗電流，因?yàn)榧词箾](méi)有照明，電流也會(huì)流過(guò)光電二極管。流過(guò)二極管的總電流是暗電流和光電流的總和。如果這些強(qiáng)度產(chǎn)生的光電流大小與暗電流的大小相似，則暗電流將限制系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量低光強(qiáng)度的能力。這種運(yùn)算放大器電路稱(chēng)為跨阻放大器(TIA)。它專(zhuān)門(mén)用于將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流電壓比由反饋電阻RF的值決定。運(yùn)算放大器的同相輸入端接地，如果我們應(yīng)用虛擬短路假設(shè)，我們知道反相輸入端將始終處于大約0V。因此，光電二極管的陰極和陽(yáng)極都保持在0V。我不相信“光伏”是這種基于運(yùn)算放大器的實(shí)現(xiàn)的完全準(zhǔn)確的名稱(chēng)。我不認(rèn)為光電二極管的功能類(lèi)似于通過(guò)光伏效應(yīng)產(chǎn)生電壓的太陽(yáng)能電池。但是“光伏”是公認(rèn)的術(shù)語(yǔ)，不管我喜不喜歡?！傲闫媚Ｊ健备?，我認(rèn)為，因?yàn)槲覀兛梢栽诠夥蚬怆妼?dǎo)模式下使用相同的TIA和光電二極管，因此沒(méi)有反向偏置電壓是顯著的區(qū)別因素。西安射頻光電計(jì)數(shù)