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光敏三极管的结构及工作原理


光敏三极管的结构及工作原理

光敏三极管与普通半导体三极管一样,是采用半导体制作工艺制成的具有NPN 或PNP 结构的半导体管。它在结构上与半导体三极管相似,它的引出电极通常只有两个,也有三个的。

光敏三极管的结构如图所示。为适应光电转换的要求,它的基区面积做得较大,发射区面积做得较小,入射光主要被基区吸收。和光敏二极管一样,管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内,当光照射时,光线通过透镜集中照射在芯片上。

将光敏三极管接在图所示的电路中,光敏三极管的集电极接正电位,其发射极接负电位。当无光照射时,流过光敏三极管的电流,就是正常情况下光敏三极管集电极与发射极之间的穿透电流Iceo 它也是光敏三极管的暗电流,其大小为

Iceo =(1 + hFE) I

式中:

Icbo---集电极与基极间的饱和电流;

hFE ---共发射极直流放大系数。

当有光照射在基区时,激发产生的电子--空穴对增加了少数载流子的浓度,使集电结反向饱和电流大大增加,这就是光敏三极管集电结的光生电流。该电流注入发射结进行放大,成为光敏三极管集电极与发射极间电流,它就是光敏三极管的光电流。可以看出,光敏三极管利用普通半导体三极管的放大作用,将光敏二极管的光电流放大了( I + hFE) 倍。所以,光敏三极管比光敏二极管具有更高的灵敏度。

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