pn结光电器件和光电发射器件（光照射pn结）

发布时间：2023-05-15

阅读量：88

本文目录一览：

1、光电导器件、PN结光电器件和光电发射器件的禁带宽度和截止波长间的关系？
2、pn结作为LED和光电探测器是如何工作的？
3、LED的发光源是—PN结，是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？
4、光电二极管的PN结工作原理是怎样的
5、Pn结作为LED和光电探测器是如何工作的？

光电导器件、PN结光电器件和光电发射器件的禁带宽度和截止波长间的关系？

公式：λc=h拔c/Eg

h：归一化普兰克常数

c：光束

Eg：禁带宽度（eV）

λc：截止波长。

名词解释

光电导器件

半导体光电器件引是把光和电这两种物理量联系起来，使光和电互相转化的新型半导体器件。即利用半导体的光电效应（或热电效应）制成的器件。光电器件主要有，利用半导体光陆闷哪敏特性工作的光电导器件罩隐，利用半导体光伏打效应工作的光电池和半导体发光器件等。这一节中简略地向大家介绍一下这些光电器件的工作原理。半导体光电器件如光导管、光电池、光电二极管、光电晶体管等；半导体热电器件如热早码敏电阻、温差发电器和温差电致冷器等。

pn结作为LED和光电探测器是如何工作的？

LED时PN结是正向偏置，电流流过PN结，LED发光。作为光敏接收管时，PN结反向偏置，羡销巧当未受光照时，内阻为高阻态，当受到光照时，内阻变为低阻态，起到光敏探测的作用

（避疫在家，无事可做，答题解闷，娱乐自己，帮兄键助他人，打字画图不易，斗坦记得点赞哦！）

pn结光电器件和光电发射器件（光照射pn结）

LED的发光源是—PN结，是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？

你的问题还挺多，要分开来慢慢解释。1、LED发光：要搞清楚这个问题，首先，你需要了解PN结的形成原理。PN结是一个“由P型和N型半导体材料组成的半导体器件”中，其P型与 N型半导体材料相互结合的部分。P型材料有着“多数可以移动的正电荷（空穴）”和 “少数固定不动的负电荷（负离子）”；N型材料有着“多数可以移动的负电荷（自由电子）”和 “少数固定不动的正电荷（正离子）”；当P型和N型材料接触时，通过结合处，P型材料中的正没核电荷向N型材料中扩散，而N型材料中的负电荷则向P型材料中扩散。这些扩散的正电荷与负电荷相遇而结合，原有的正电荷和负电荷（载流子）消失。因此在结合处的附近区域（结区）中，有一段距离缺少正电荷或负电荷（载流子），但是在这一区域却分布着带电的固定电荷（固定不动的“负离子”或固定不动的“正离子”），这一区域称为空间电荷区。P 型半导体一边的没有参与扩散的“负离子” ，N 型半导体一边的没有参与扩散的“正离子”，在空间电荷区产生电场，这电场阻止载流子进一步扩散，达到平衡。（内建电场）在上面所述的基础上，就可以理解以下几个问题1、LED的发光，既不是PN结，也不是非PN结，而是当LED接通外部电源后，外来的载流子打破空间电荷区的平衡后产生的。因为空间电荷区有阻力，所以载流子要突破这个区域需要能量，当这个能量积累到一定的程度，载流子就可以由P区进入N区，这个进入的过程也是能量释放的过程，在这个过程中，载流子把电势能转换成了光能和热能。单个载流子所释放出的光能是极其微弱的，并且只是一闪而过，不能持续，所以要想有一个持续而又明亮的发光过程，就必须有一个持续的外部电源以及更多的载流子参与进来。因为这样的一个过程除了发光，同时还在发热，有发热则说明器件在进行有效工作的同时，自身还在产生消耗，这个消耗对器件本身有着老化和破坏的作用，因此，LED的寿命跟制作这个LED的材料还有它的工作环境有关系，通常所述的3万小时寿命是指在实验室的相对理想的环境下达到的，实际使用中没有这么长，甚至会因为过度的电压或电流而导致LED瞬间烧毁。光伏效应：光照并不是去导通PN结，在理解这个问题时，你要确定一点，“光”也是能量的一种形式。当光照射到已形成PN结的半导体材料上面，会让这个半导体材料获得一定的能量，这个能量导致P型和N型半导体材料产生出更多的载流子（空穴和自由电子）型察链。因为在光照前，PN结已经形成，也就是内建电场也已形成，由于内建电场是有方向性的，所以光照形成的载流子（光生载流子），会按照这个方向在内建电场中流动（空穴流向N，自由电子流向P），这一动作导致了内建电场的减小。只要光照是持续的，那么，内建电场最终会小到能让光生载流子轻松的突破PN结，从而产生电流，这个时候，这个被光照的半导体材料就具备了能够对外提供电动势的能力。综上所述，在一个拥有PN结的半导体器件中，非PN结部分最大的作用就是产生PN结，只有PN结形成后，这个器件才能拥有上述光照或光电转换的功能。因此，PN结不存在“消耗完”这个概念，只要相结合的P型材料和N型材料还在，这个PN结会永远的存在下去，我们只是利用外力来突破这个PN结，从而达到我们需要的目的。至于半导体器件的寿命，这跟制造半导体器件的材料构成、制造工艺以及使用环境有关，厂商给出的寿命都是在特定的实验室环境下通过测试和推算卜孙得出的。（就好像一团泥巴，你用特定的水流量来冲击他，冲击时间是1分钟，完成后，这团泥巴被水冲掉了十分之一的重量，那么推算一下，这团泥巴在这个特定的水流量下，也许可以经受住10分钟的冲击，那我就说他在这个状态下的寿命是10分钟）

满意请采纳

光电二极管的PN结工作原理是怎样的

光电二极管的工作原理：

光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。

光电二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能纤清量的光子进入则带PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。

它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电毁盯前二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。