《傳感器應用技術》課程光電導效應及典型器件PhotoconductiveeffectsanditstypicaldevicesSensorsapplicationtechnology1.光電導效應2.

光敏電阻3.光敏電阻的主要參數4.

光敏電阻外形課程內容CourseContents1.

光電導效應光電導效應：在光線作用下，電子吸收光子能力從鍵合狀態過渡到自由狀態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，使材料中導帶內的電子和價帶內的空穴濃度增加，從而使材料的電導率變大。1.

光電導效應

為了實現能級的躍遷，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、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。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構，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）內就激發出電子—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

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.