实验六光敏三极管3页word文档

五、光敏三极管的光电特性及伏安特性

一、实验原理：

光注入 用波长比较短的光 照射到半导体 光照产生非平衡载流子

产生的非子一般都用Dn ，Dp 来表示。

达到动态平衡后： n=n 0+Dn ，p=p 0+Dp ； n 0，p 0为热平衡时电子浓度和空

穴浓度，Dn ，Dp 为非子浓度。

光敏三极管是一种光生伏特器件，用高阻P 型硅作为基片，然后在基片表面进行参杂形成PN 结。N 区扩散得很浅为1μm 左右，二空间电荷区，（即耗层区）较宽，所以保证了大部分光子入射到耗层区内。光子入射到耗层内被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压V CB 的作用下，

空穴流向正极，形成了三极管的反向电流即光电流。光电流通过外加负载电阻R L 后产生电压信号输出。

光敏三极管原理与结构 ：

下图给出了 NPN 型光敏三极管基本线路。基极开路，基极-集电极处于反偏状态。当光照射到 PN 结附近时，由于光生伏特效应，产生光电流。该电流相当于普通三极管的基极电流，因此将被放大（ 1+ β ）倍，所以光敏三极管具有比光敏二极管更高的灵敏度。

实验目的：

1、了解光敏三极管光电特性，当光电管的工作偏压一定时，光电管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。

2、当入射光的照度（或通量）一定时，光电管输出的光电流与偏压的关

()

g

E h >γ

系（伏安特性）。

实验步骤：见讲义

下图为光敏晶体管的光照特性曲线。

它给出了光敏晶体管的输出电流 Ic 和照度 Ee 之间的关系。从图中可以看出它们的曲线近似地可以看作是线性关系。

下图为锗光敏晶体管的伏安特性曲线.光敏晶体管在不同照度 Ee 下的

伏安特性，就象一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。

只要将入射光在发射极与基极之间的 PN 结附近所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏晶体管看成一般的晶体管。

光敏晶体管的伏安特性

六、光敏三极管的光谱响应特性

一、实验原理：

光电器件的灵敏度是入射辐射波长的函数。以功率相等的不同波长的单色辐射入射于光电器件，其光电信号与辐射波长的关系为光电器件的光谱响应。

二、实验目的：

了解光敏三极管对于不同波长的入射光具有不同的响应灵敏度。

三、实验步骤：见讲义

下图为光敏晶体管的光谱特性曲线

从特性曲线可以看出： - 硅管的峰值波长为0.9 μ m 左右， - 锗管的峰值波长为 1.5 μ左右。 - 由于锗管的暗电流比硅管大，锗管的性能较差。 - 故在可见光或探测赤热状态物体时，都采用硅管。但对红外光