光敏二極管是什么？工作原理、符號解析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-06-10
光敏二極管，又叫光電二極管（英語：photodiode ）是一種能夠將光根據使用方式，轉換成電流或者電壓信號的光探測器。
管芯常使用一個具有光敏特征的PN結，對光的變化非常敏感，具有單向導電性，而且光強不同的時候會改變電學特性，因此，可以利用光照強弱來改變電路中的電流。
光敏二極管是將光信號變成電信號的半導體器件。它的核心部分也是一個PN結，和普通二極管相比，在結構上不同的是，為了便于接受入射光照，PN結面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結的結深很淺，一般小于1微米。
光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很小（一般小于0.1微安），稱為暗電流。當有光照時，攜帶能量的光子進入PN結后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子---空穴對，稱為光生載流子。
它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”。光敏二極管在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。
光敏二極管是電子電路中廣泛采用的光敏器件。光敏二極管和普通二極管一樣具有一個PN結，不同之處是在光敏二極管的外殼上有一個透明的窗口以接收光線照射，實現光電轉換，在電路圖中文字符號一般為VD。
1、光電壓模式
當偏置為 0 時，光敏二極管工作在光電壓模式，這時流出光電二極管的電流被抑制，兩端電勢差積累到一定數值。 (太陽能電池)
2、光電導模式
當工作在這一模式時，光敏二極管常常被反向偏置，急劇的降低了其響應時間，但是噪聲不得不增加作為代價。
同時，耗盡層的寬度增加，從而降低了結電容，同樣使得響應時間減少。反向偏置會造成微量的電流（飽和電流），這一電流與光電流同向。對于指定的光譜分布，光電流與入射光照度之間呈線性比例關系。
盡管這一模式響應速度快，但是它會引發更大的信號噪聲。一個良好 PIN 二極管的泄漏電流很小（小于 1 納安），因此負載電阻的約翰遜·奈奎斯特噪聲（Johnson–Nyquist noise）會造成較大的影響。
光敏二極管的電路圖符號為一個三角形，右側加一條豎線。在電路中常用字母VD來表示。光敏二極管，又叫做光電二極管。
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