光敏电阻光照特性曲线
光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。
用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,然后接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。光敏电阻的原理结构如图所示。在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强,阻值愈低。入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。
基本特性及其主要参数
1、暗电阻、亮电阻
光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻,或暗阻。此时流过的电流称为暗电流。例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。此时流过的电流称为亮电流。MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
显然,光敏电阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是说暗电流要小,亮电流要大,这样光敏电阻的灵敏度就高。
2、伏安特性
在一定照度下,光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系,称为伏安特性。
由图2.6.2可知,光敏电阻伏安特性近似直线,而且没有饱和现象。受耗散功率的限制,在使用时,光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压,图中虚线为允许功耗曲线,由此可确定光敏电阻正常工作电压。
图2.6.2 光敏电阻的伏安特性 图2.6.3 光敏电阻的光电特性 图2.6.4 光敏电阻的光谱特性
3、光电特性
光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。如图2.6.3所示,