光敏電阻是一種特殊的電阻,簡稱光電阻,又名光�(dǎo)管。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�。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�。這是由于光照�(chǎn)生的載流子都參與�(dǎo)�,在外加電場的作用下作漂移運動,電子奔向電源的正�,空穴奔向電源的�(fù)�,從而使光敏電阻�的阻值迅速下��
光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的�(qiáng)弱而改變的電阻�;入射光�(qiáng),電阻減�,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測�、光的控制和光電�(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化�。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻�,它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的�(qiáng)弱變化而變�,在黑暗條件下,它的阻值(暗阻)可�(dá)1~10M�,在強(qiáng)光條件(100LX)下,它阻值(亮阻)僅有幾百至�(shù)千歐姆。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�(yīng)很接�,只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設(shè)計光控電路時,都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源,使�(shè)計大為簡化�
通常,光敏電阻器都制成薄片結(jié)�(gòu),以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時,半�(dǎo)體片(光敏層)內(nèi)就激�(fā)出電子—空穴對,參與導(dǎo)電,使電路中電流增強(qiáng)。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�(dǎo)薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。一般光敏電阻器�(jié)�(gòu)如右圖所示�
光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片(或樹脂防潮膜)和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL�、“RG”表��
光敏電阻的工作原理是基于�(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引�,將其封裝在帶有透明窗的管殼里就�(gòu)成光敏電�,為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化�、硒化物和碲化物等半�(dǎo)體。通常采用涂敷、噴�、燒�(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極,接出引線,封裝在具有透光鏡的密封殼體�(nèi),以免受潮影響其靈敏度。在黑暗�(huán)境里,它的電阻值很�,當(dāng)受到光照時,只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度,則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶,并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴,這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對了半�(dǎo)體材料中載流子的�(shù)�,使其電阻率變小,從而造成光敏電阻阻值下�。光照愈�(qiáng),阻值愈�。入射光消失后,由光子激�(fā)�(chǎn)生的電子—空穴對將復(fù)�,光敏電阻的阻值也就恢�(fù)原�。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓,其中便有電流通過,受到波長的光線照射�,電流就會隨光強(qiáng)的而變�,從而實�(xiàn)光電�(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極�,純粹是一個電阻器�,使用時既可加直流電�,也加交流電�。半�(dǎo)體的�(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少�
一、按半導(dǎo)體材料分:本征型光敏電阻、摻雜型光敏電阻。后者性能�(wěn)�,特性較�,故目前大都采用它�
�、根�(jù)光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器�
1、紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用于探測紫外線�
2、紅外光敏電阻器:主要有硫化�、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器,廣泛用于導(dǎo)彈制�(dǎo)、天文探�、非接觸測量、人體病變探�、紅外光�,紅外通信等國防、科�(xué)研究和工�(nóng)�(yè)生產(chǎn)��
3、可見光光敏電阻器:包括�、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系�(tǒng),如光電自動開關(guān)門�,航�(biāo)�、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮�,自動給水和自動停水裝置,機(jī)械上的自動保�(hù)裝置和“位置檢測器”,極薄零件的厚度檢測器,照相機(jī)自動曝光裝置,光電計�(shù)�,煙霧報警器,光電跟蹤系�(tǒng)等方靀�
?�?)光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下,�(dāng)有光照射�,流過的電流稱為光電流,外加電壓與光電流之比稱為亮電�,常用�100LX”表��
?�?)暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓�,當(dāng)沒有光照射的時�,流過的電流稱為暗電�。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻,常用�0LX”表示�
?�?)靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時的電阻值(暗電阻)與受光照射時的電阻值(亮電阻)的相對變化��
�4)光譜響�(yīng)。光譜響�(yīng)又稱光譜靈敏�,是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線,就可以得到光譜響應(yīng)的曲線�
?�?)光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特�。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出,隨著的光照強(qiáng)度的增加,光敏電阻的阻值開始迅速下降。若�(jìn)一步增大光照強(qiáng)度,則電阻值變化減�,然后逐漸趨向平緩。在大多�(shù)情況�,該特性為非線��
?�?)伏安特性曲�。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系,對于光敏器件來說,其光電流隨外加電壓的增大而增��
?�?)溫度系�(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較�,部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高,而在高溫下的靈敏度則較低�
�8)額定功�。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率,當(dāng)溫度升高�,其消耗的功率就降��
�(yōu)點:
?、俟庾V響應(yīng)范圍寬,尤其對紅光和紅外輻射有較高的靈敏��
?、谒鶞y的光�(qiáng)范圍寬;
?、垤`敏度較高�
?、芄ぷ麟娏鞔螅蛇_(dá)�(shù)毫安�
⑤偏置電壓低,無極性之�,使用方便�
不足之處主要表現(xiàn)在:
?、購?qiáng)光照射下的線性較差;
?、诔谠ミ^程較�,響�(yīng)速度慢;
?、垲l率響�(yīng)較差�
光敏電阻屬半�(dǎo)體光敏器�,除具靈敏度高,反應(yīng)速度�,光譜特性及r值一致性好等特點外,在高溫,多濕的惡劣�(huán)境下,還能保持高度的�(wěn)定性和可靠�,可廣泛�(yīng)用于照相�(jī),太陽能庭院�,草坪燈,驗鈔機(jī),石英鐘,音樂杯,禮品盒,迷你小夜燈,光聲控開關(guān),路燈自動開�(guān)以及各種光控玩具,光�?zé)�?,燈具等光自動開�(guān)控制�(lǐng)域�
維庫電子通,電子知識,一查百��
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