光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流，與照度大致成線性比例。（不過請記住，光電流的大小也受入射光波長的影響——在下一篇文章中將對此進行更多介紹。）光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進行進一步的信號處理-電壓放大器。光電流光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流，與照度大致成線性比例。（不過請記住，光電流的大小也受入射光波長的影響——在下一篇文章中將對此進行更多介紹。）光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進行進一步的信號處理-電壓放大器。光電二極管的光電流關系的細節(jié)將根據(jù)二極管的偏置條件而變化。這是光伏模式和光電導模式之間區(qū)別的本質(zhì)：在光伏實施中，光電二極管周圍的電路使陽極和陰極保持相同的電位；換句話說，二極管是零偏置的。在光電導實施中，光電二極管周圍的電路施加反向偏壓，這意味著陰極的電勢高于陽極。深圳紫外光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。重慶可見光光電傳感器

發(fā)光二極管的部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在些半導體材料的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。當它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓)，電流從陽極流向陰極時，半導體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光，光的強度與電流有關。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狀態(tài)，只能流過微弱的反向電流。光電二極管在設計和生產(chǎn)過程中應盡量使PN結(jié)面積相對較大，以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當沒有光時，反向電流非常微弱，稱為暗電流;當有光時，反向電流迅速增加到幾十個微安，稱為光電流。光的強度越大，反向電流就越大。光的變化會導致光電二極管的電流變化，從而將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，成為光電傳感器。深圳IV光電信息廣州激光光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。

一個典型的光電二極管模型包含以下關鍵元素，一個二極管并聯(lián)一個電流源，并且電流源與光強成正比。寄生元件CD和RD會影響器件性能。光伏模式-光電流在如圖2所示的環(huán)路中流動，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數(shù)關系，因此空載的輸出電壓與光電流間近似成對數(shù)關系，并且通過RD上的一個小電流得到修正。所以，輸出電壓與光強之間是高度非線性的關系。某些應用將很受益于對數(shù)關系，因為在很大的范圍內(nèi)，光強的改變（眼睛是完美的對數(shù)型）會使電壓發(fā)生類似的改變。由于二極管電壓電流特性與溫度相關，電壓與光強之間的關系很差。

近年來，光電二極管的小型化已經(jīng)取得了的成就。隨著技術的進步，光電二極管變得比以往任何時候都更小、更緊湊、更節(jié)能。這種尺寸的減小為將光電二極管集成到有限空間的設備(如可穿戴設備、智能手機和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備)中開辟了全新的可能性。將光學傳感功能集成到這些緊湊的設備中，為健康監(jiān)測、手勢識別和環(huán)境光傳感等領域的創(chuàng)新應用鋪平了道路。材料科學在推進光電二極管技術方面發(fā)揮了至關重要的作用。有機半導體、鈣鈦礦和納米材料等新材料的集成，使光電二極管的性能得到了提高。這些材料增強了光吸收，改善了電荷傳輸特性，增加了穩(wěn)定性，從而提高了效率和更好的整體器件性能。這一進展為新的應用打開了大門，包括太陽能電池板、成像傳感器和高速通信系統(tǒng)。成都紫外光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。

為了在千兆赫茲區(qū)域獲得特別高的檢測帶寬，需要使用先進的光電二極管設計。例如，一些器件在薄的吸收部分周圍包含一個光學諧振器。通過這種方式，人們可以實現(xiàn)有效的吸收，從而獲得高的量子效率，盡管本征區(qū)的厚度相當小，這是為減少漂移時間所選擇的。所謂的波導光電二極管包含一個光波導，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度內(nèi)獲得有效的吸收。通過限度地減少有源區(qū)的長度，我們也可以限度地減少電容量，并達到一個非常高的帶寬。在某些情況下，電極結(jié)構(gòu)被制作成形成一個電波導，其中電波可以與光波導中的光波平行傳播。這種行波光電二極管的帶寬可以達到遠遠超過100GHz。重慶飛安光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。四川索雷博光電放大器

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光電二極管可以在兩種非常不同的模式下工作。光伏模式：像太陽能電池一樣，被照亮的光電二極管產(chǎn)生一個可以測量的電壓。然而，該電壓對光功率的依賴性是非線性，而且動態(tài)范圍相當小。另外，也沒有達到速度。光導模式：在這里，對二極管施加反向電壓（即在沒有入射光線的情況下二極管不導電的方向施加電壓），并測量由此產(chǎn)生的光電流。該反向偏置模式的簡單解決方案是基于一個電壓源和一個負載電阻。光電流對光功率的依賴性在光功率的六個或更多數(shù)量級上可以是非常線性的，例如，對于活性面積為幾平方毫米的硅p-i-n光電二極管來說，其范圍從幾納瓦到幾十毫瓦。反向電壓的大小對光電流幾乎沒有影響，而對暗電流（通常很小）（在沒有光的情況下獲得）有一些影響。較高的反向電壓往往會使反應更快，但也會增加器件的加熱，這對高光電流來說是個問題。重慶可見光光電傳感器