半導體光電器件ppt課件

1、1.8 1.8 半導體光電器件半導體光電器件 當前，在信號傳輸和存儲的新技術是有效運用光信號，當前，在信號傳輸和存儲的新技術是有效運用光信號，如光通訊、計算機網(wǎng)絡、聲像演唱機用的如光通訊、計算機網(wǎng)絡、聲像演唱機用的CD或或VCD，計，計算機的算機的CDROM等光電子系統(tǒng)。這種光信號和電信號等光電子系統(tǒng)。這種光信號和電信號的接口需求一些特殊的器件，即半導體光電器件。的接口需求一些特殊的器件，即半導體光電器件。 采用不同資料、工藝和構造制造的，用于光、電能采用不同資料、工藝和構造制造的，用于光、電能量或信號轉換的半導體電子器件統(tǒng)稱為半導體光電器件。量或信號轉換的半導體電子器件統(tǒng)稱為半導體光電器件。

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.構造及原理構造及原理2.2.技術參數(shù)技術參數(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，是一種將光信號轉換為電信號的受光器件。其圖形符號為：號轉換為電信號的受光器件。其圖形符號為： 光電二極管的根本構造是一個光電二極管的根本構造是一個PN結，它的管殼上設結，它的管殼上設置有一個光線入射的玻璃窗口。光電二極管任務在置有一個光線入射的玻璃窗口。光電二極管任務在PN結

3、結的反向特性。的反向特性。光學參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長光學參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長p。電學參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務電壓等。電學參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務電壓等。 在無光照射時，反向電流很小，此電流稱暗電流。在無光照射時，反向電流很小，此電流稱暗電流。當有光照射時，由于當有光照射時，由于PN結的光敏特性，產生光生載流子，結的光敏特性，產生光生載流子，在反向電壓的作用下，光生載流子參與導電，構成比無光在反向電壓的作用下，光生載流子參與導電，構成比無光照射時大得多的反向電流，此電流稱光電流。照射時大得多的反向電流，此電流稱光電流。 光電流與光

4、照強度成正比，當外電路接上負載時，便光電流與光照強度成正比，當外電路接上負載時，便可獲得隨光照強弱變化的電信號，于是實現(xiàn)了光電轉換?？色@得隨光照強弱變化的電信號，于是實現(xiàn)了光電轉換。AK 光電三極管的任務原理與光電二極管的一樣，光電三光電三極管的任務原理與光電二極管的一樣，光電三極管任務在放大形狀，其光電轉換是在集電結耗盡層內進極管任務在放大形狀，其光電轉換是在集電結耗盡層內進展的。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、裝密度的場所。小，適宜于要求較高封裝密度的場所。1.8.2 1.8.2 雙極型光敏三極管雙極型光敏三極管1.1.構造及原理構造及原理2.2.技術參數(shù)技術參數(shù) 雙極型光敏三極管俗稱光電三極管，其構造與普通三雙極型光敏三極管俗稱光電三極管，其構造與普通三極管類似。光電三極管的有三個引腳，兩個引腳構造的。極管類似。光電三極管的有三個引腳，兩個引腳構造的。兩個引線構造中，聚光窗口即為基極。其圖形符號為：兩個引線構造中，聚光窗口即為基極。其圖形符號為：光學參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長光學參數(shù)主要包括：光譜范圍、靈敏度和峰值波長p。電學參數(shù)主要包括：暗電流、光電流和最高任務電壓等。電學參數(shù)主要

6、包括：暗電流、光電流和最高任務電壓等。CEBCE1.8.3 1.8.3 發(fā)光二極管發(fā)光二極管1.1.原理及構造原理及構造2.2.技術參數(shù)技術參數(shù) 發(fā)光二極管是一種將電能直接轉換成光能發(fā)光二極管是一種將電能直接轉換成光能的發(fā)光器件，簡稱的發(fā)光器件，簡稱LED，其圖形符號為：，其圖形符號為： LED的根本構造是一個的根本構造是一個PN結。結。 當管子施加正向電壓時，多數(shù)載流子的分散運動加強，它當管子施加正向電壓時，多數(shù)載流子的分散運動加強，它們在空間電荷區(qū)復合時放出能量，并大部分轉換成光能。們在空間電荷區(qū)復合時放出能量，并大部分轉換成光能。光電器件的參數(shù)分為電學和光學參數(shù)兩類。光電器件的參數(shù)分為電

7、學和光學參數(shù)兩類。光學參數(shù)主要包括：峰值波長光學參數(shù)主要包括：峰值波長p、發(fā)光強度、發(fā)光強度L 電學參數(shù)主要包括：正向電壓、正向電流和極限任務電流、電學參數(shù)主要包括：正向電壓、正向電流和極限任務電流、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體資料和摻雜濃度可以發(fā)光，是由于它采用的半導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體，其摻雜濃度較高。物半導體，其摻雜濃度較高。 發(fā)光二極管廣泛用于信號顯示和傳輸。它單個作成矩發(fā)光二極管廣泛用于信號顯示和傳輸。它單個作成矩形、圓形用，也可多個組成某種外形，如七段數(shù)碼管。形、圓形用，也可多個組成某種外形，如七段數(shù)碼管。共陰極銜接共陰極銜接gabcdef共陽極銜接共陽極銜接3.3.運用運用gabcdefgabcdef1.8.4 1.8.4 光耦合器光耦合器 1. 1.構造構造2.2.特點特點1隔離強電與弱電系統(tǒng)，絕緣電阻高。隔離強電與弱電系統(tǒng)，絕緣電阻高。2抗干擾才干強抗干擾才干強.輸入輸入輸出輸出 由于輸入與輸出之間沒有直接電氣聯(lián)絡，信號傳輸是由于輸入與