光电二极管4部分工作原理（PN光电二极管的结构与光照特性）

PN光电二极管的结构根据衬底材料不同分为2DU和2CU型两种

两种工作模式：1）如果工作在零偏置的开路状态，PN结型光电器件产生光生伏特效应，这种工作原理称为光伏工作模式。2）如果工作在反偏置状态，无光照时结电阻很大，电流很小；有光照时，结电阻变小，电流变大，而且流过它的光电流随照度变化而变化。这种状态称为光电导工作模式。

有光照时，如图5所示，若PN结外电路接上负载电阻

，此时在PN结内会出现两种方向相反的电流。光生电流

与PN结正向电流

，流过负载

的总电流为

由于

与光照有关，并随光照的增大而增大，因此可表示为

式中

为光电灵敏度。所以( 4)可以写为

当负载电阻

断开时，

，P端对N端称为开路电压，用

表示

一般情况下

，所以

从上式子可以看出开路电压

与光电流的对数成正比。即与光通量或照度的对数成正比。

当负载电阻短路

时，光生电压接近于零，流过器件的电流叫短路电流，用

表示。这时短路电流为

这表明PN结光电器件的短路光电流

与照度或光通量成正比，从而得到最大线性区域。根据式子( 4)就可以得到PN结的伏安特性曲线如下图

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