发光二极管是一种常用的发光设备,通过电子和穴位复合释放能量,广泛应用于照明领域。发光二极管可以有效地将电能转化为光能,广泛应用于照明、平板显示、医疗设备等现代社会。发光二极管也由普通二极管组成,具有单向导电性。当向发光二极管添加正电压时,从P区注入N区的孔和从N区注入P区的电子,在PN结附近的几微米内与N区的电子和P区的孔复合,产生自发辐射的荧光。电子和孔在不同的半导体材料中处于不同的能量状态。当电子和孔复合时,释放的能量越多,光的波长就越短。常用的二极管是红光、绿光或黄光。发光二极管的反向电压大于5伏。其正伏安特性曲线非常陡,必须串联限流控制通过二极管。成都交流光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。四川实时光电接收模块
一个典型的光电二极管模型包含以下关键元素,一个二极管并联一个电流源,并且电流源与光强成正比。寄生元件CD和RD会影响器件性能。光伏模式-光电流在如图2所示的环路中流动,并且给二极管提供正向偏置。由于二极管的电压电流间成对数关系,因此空载的输出电压与光电流间近似成对数关系,并且通过RD上的一个小电流得到修正。所以,输出电压与光强之间是高度非线性的关系。某些应用将很受益于对数关系,因为在很大的范围内,光强的改变(眼睛是完美的对数型)会使电压发生类似的改变。由于二极管电压电流特性与温度相关,电压与光强之间的关系很差。深圳高速光电批发价格绵阳交流光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。
光电二极管的速度(带宽)通常受到电气参数(电容和外部电阻)或内部效应的限制,如耗竭区的载流子传输时间。(在某些情况下,耗尽区外产生的载流子的相对缓慢的扩散限制了带宽)。几十千兆赫的带宽通常是通过小的有源区(直径远低于1毫米)和小的吸收体积实现的。这种小面积的有源器件仍然是实用的,特别是对于光纤耦合器件,但它们将可实现的光电流限制在1毫安或更少,对应的光功率为≈2毫瓦或更少。更高的光电流实际上对抑制射出噪声和热噪声是可取的。(更高的光电流在值上会增加射出噪声,但相对于信号来说会减少它)。较大的有源区(直径可达1厘米)允许处理较大的光束和更高的光电流,但代价是速度较低。高带宽(几十千兆赫)和高光电流(几十毫安培)的组合是在速度匹配的光电探测器中实现的,它包含几个小面积的光电探测器,它们与光波导弱耦合并将其光电流输送到一个共同的射频波导结构中。
光电二极管的基本输出是从阴极流过器件到阳极的电流,与照度大致成线性比例。(不过请记住,光电流的大小也受入射光波长的影响——在下一篇文章中将对此进行更多介绍。)光电流通过串联电阻或电流转换为电压以进行进一步的信号处理-电压放大器。光电流光电二极管的基本输出是从阴极流过器件到阳极的电流,与照度大致成线性比例。(不过请记住,光电流的大小也受入射光波长的影响——在下一篇文章中将对此进行更多介绍。)光电流通过串联电阻或电流转换为电压以进行进一步的信号处理-电压放大器。光电二极管的光电流关系的细节将根据二极管的偏置条件而变化。这是光伏模式和光电导模式之间区别的本质:在光伏实施中,光电二极管周围的电路使阳极和阴极保持相同的电位;换句话说,二极管是零偏置的。在光电导实施中,光电二极管周围的电路施加反向偏压,这意味着阴极的电势高于阳极。深圳微安光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。
向pn结施加反向偏置电压会导致耗尽区变宽。这在光电二极管应用的背景下有两个有益的影响。首先,如上一篇文章所述,较宽的耗尽区会使光电二极管更敏感。因此,当您想要产生与照度相关的更多输出信号时,光电导模式是一个不错的选择。其次,较宽的耗尽区会降低光电二极管的结电容。在上面所示的电路中,反馈电阻和结电容(以及其他电容源)的存在限制了系统的闭环带宽。与基本的RC低通滤波器一样,减小电容会增加截止频率。因此,光电导模式允许更宽的带宽,并且当您需要化检测器响应照度快速变化的能力时更可取。反向偏压还扩展了光电二极管的线性工作范围。如果您担心在高照度下保持测量,您可以使用光电导模式,然后根据您的系统要求选择反向偏置电压。但请记住,更多的反向偏压也会增加暗电流。小信号光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。重庆可见光光电接收管
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雪崩二极管的结构可分为两大类:单漂移区雪崩二极管和双漂移区雪崩二极管。单漂移区雪崩二极管的结构有PN、PIN、PNN(或NPP)、PNIN(或NPIP)、MNN。其中PNN结构工艺简单,在适中的电流密度下能获得较大的负阻,且频带较宽,因此在工业中应用较多。双漂移区雪崩二极管是1970年以后出现的,其结构为PPNN,实质上相当于两个互补单漂移区雪崩二极管的串联,从而有效地利用了电子和空穴漂移空间,因此输出功率和效率均较高。制造雪崩二极管的材料主要是硅和砷化镓。雪崩二极管具有功率大、效率高等优点。它是固体微波源,特别是毫米波发射源的主要功率器件,泛地使用于雷达、通信、遥控、遥测、仪器仪表中。其主要缺点是噪声较大。四川实时光电接收模块