光敏二极管和光敏晶体管结构原理

光敏二极管的结构与一般二极管相似。 它装在透明玻璃外壳中， 其PN结装在管的顶部， 可以直接受到光照射。 光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态（见图8-6所示）， 在没有光照射时， 反向电阻很大， 反向电流很小， 这反向电流称为暗电流。 当光照射在PN结上时， 光子打在PN结附近， 使PN结附近产生光生电子和光生空穴对。它们在PN结处的内电场作用下作定向运动， 形成光电流。光的照度越大， 光电流越大。 因此光敏二极管在不受光照射时， 处于截止状态， 受光照射时， 处于导通状态。

光敏二极管结构简图和符号

光敏晶体管与一般晶体管很相似， 具有两个PN结， 只是它的发射极一边做得很大， 以扩大光的照射面积。图为NPN型光敏晶体管的结构简图和基本电路。大多数光敏晶体管的基极无引出线， 当集电极加上相对于发射极为正的电压而不接基极时， 集电结就是反向偏压；当光照射在集电结上时， 就会在结附近产生电子-空穴对， 从而形成光电流， 相当于三极管的基极电流。由于基极电流的增加， 因此集电极电流是光生电流的β倍， 所以光敏晶体管有放大作用。 ?

光敏二极管和光敏晶体管的材料几乎都是硅（Si）。在形态上， 有单体型和集合型， 集合型是在一块基片上有两个以上光敏二极管， 比如在后面讲到的CCD图像传感器中的光电耦合器件， 就是由光敏晶体管和其它发光元件组合而成的。