《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程光電導效應(yīng)及典型器件PhotoconductiveeffectsanditstypicaldevicesSensorsapplicationtechnology1.光電導效應(yīng)2.

光敏電阻3.光敏電阻的主要參數(shù)4.

光敏電阻外形課程內(nèi)容CourseContents1.

光電導效應(yīng)光電導效應(yīng)：在光線作用下，電子吸收光子能力從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)從而引起材料電導率的變化。過程：當光照射到半導體材料上時，價帶中的電子受到能量大于或等于禁帶寬度的光子轟擊，使其由價帶越過禁帶躍入導帶，使材料中導帶內(nèi)的電子和價帶內(nèi)的空穴濃度增加，從而使材料的電導率變大。1.

光電導效應(yīng)

為了實現(xiàn)能級的躍遷，入射光的能量必須大于光電導材料的禁帶寬度Eg，即：

材料的光導性能決定于禁帶寬度，對于一種光電導材料，總存在一個照射光波長限λ0，只有波長小于λ0的光照射在光電導材料上時才能產(chǎn)生電子能級間的躍遷，從而使光電導材料的電導率增加。2.

光敏電阻光敏電阻（photocell）又稱光敏電阻器（photoresistor）或光導管（photoconductor），是利用半導體的光電導效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器。2.

光敏電阻常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光照停止時，自由電子與空穴復合，電阻恢復原值。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。2.

光敏電阻光導電材料絕緣襯低引線電極引線通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對參與導電，使電路中電流增強。為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的電極常采用梳狀圖案，它是在一定的掩膜下向光電導薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。右圖中彎曲的線條就是所謂的“梳”狀電極交界的半導體光敏材料，主要是由金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體組成，是用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作的很薄的光敏電阻體。2.

光敏電阻3.

光敏電阻的主要參數(shù)

1．暗電阻

光敏電阻在不受光時的阻值稱為暗電阻，此時流過的電流稱為暗電流。2．亮電阻

光敏電阻在受光照射時的電阻稱為亮電阻，此時流過的電流稱為亮電流。3．光電流

亮電流與暗電流之差稱為光電流。3.

光敏電阻的主要參數(shù)光敏電阻沒有極性,純粹是一個電阻器件,使用時既可加直流電壓,也可以加交流電壓。無光照時,光敏電阻值（暗電阻）很大,電路中電流（暗電流）很小。當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時,它的阻值（亮電阻）急劇減少,電路中電流迅速增大。

一般希望暗電阻越大越好,亮電阻越小越好,此時光敏電阻的靈敏度高。實際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級,亮電阻在幾千歐以下。4.