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光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。为帮助大家深入了解，本文将对光电二极管和发光二极管的相关知识予以汇总。如果您对本文即将要涉及的内容感兴趣的话，那就继续往下阅读吧。光电二极管的概述光电二极管是一种将光转换为电流的半导体器件，在p（正）和n（负）层之间，存在一个本征层。光电二极管接受光能作为输入以产生电流。光电二极管也被称为光电探测器，光电传感器或光探测器。光电二极管工作在反向偏置条件下，即光电二极管的p-侧与电池（或电源）的负极相连，n-侧与电池的正极相连。典型的光电二极管材料是硅、锗、磷化砷化铟镓和砷化铟镓。在内部，光电二极管具有滤光器、内置透镜和表面区域。当光电二极管的表面积增加时，会缩短响应时间。很少有光电二极管看起来像发光二极管(LED)。它有两个终端，如下所示。较小的端子用作阴极，较长的端子用作阳极。绵阳直流光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。西安低噪声光电批发公司

一个典型的光电二极管模型包含以下关键元素，一个二极管并联一个电流源，并且电流源与光强成正比。寄生元件CD和RD会影响器件性能。光伏模式-光电流在如图2所示的环路中流动，并且给二极管提供正向偏置。由于二极管的电压电流间成对数关系，因此空载的输出电压与光电流间近似成对数关系，并且通过RD上的一个小电流得到修正。所以，输出电压与光强之间是高度非线性的关系。某些应用将很受益于对数关系，因为在很大的范围内，光强的改变（眼睛是完美的对数型）会使电压发生类似的改变。由于二极管电压电流特性与温度相关，电压与光强之间的关系很差。重庆皮安光电生产厂家绵阳实时光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。

雪崩光电二极管操作可以完全在耗尽模式下完成。但是，除了线性雪崩模式之外，它们还可以在盖革模式下工作。在这种工作模式下，光电二极管可以在上述击穿电压下工作。目前正在推出另一种模式，即“亚盖革模式”。在光纤通信(OFC)系统中，雪崩光电二极管通常用于弱信号的识别，但电路需要进行足够的优化以实现高信噪比(S/N)。这里，SNR是为了获得完美的信噪比，量子效率应该很高，因为这个值几乎是最大值，所以大部分信号都被注意到了。雪崩光电二极管是高度灵敏、基于高速的二极管，它通过施加反向电压来工作的内部增益方法。与PIN型光电二极管相比，这些二极管测量低范围光，因此用于需要高灵敏度不同的应用中，如光距离测量和远距离光通信。

为了在千兆赫兹区域获得特别高的检测带宽，需要使用先进的光电二极管设计。例如，一些器件在薄的吸收部分周围包含一个光学谐振器。通过这种方式，人们可以实现有效的吸收，从而获得高的量子效率，尽管本征区的厚度相当小，这是为减少漂移时间所选择的。所谓的波导光电二极管包含一个光波导，它将光沿着其路径限制在吸收区。然后，该区域可以再次非常薄，尽管如此，人们可以在很短的长度内获得有效的吸收。通过限度地减少有源区的长度，我们也可以限度地减少电容量，并达到一个非常高的带宽。在某些情况下，电极结构被制作成形成一个电波导，其中电波可以与光波导中的光波平行传播。这种行波光电二极管的带宽可以达到远远超过100GHz。成都射频光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。

影响光电二极管系统的主要非理想情况称为暗电流，因为即使没有照明，电流也会流过光电二极管。流过二极管的总电流是暗电流和光电流的总和。如果这些强度产生的光电流大小与暗电流的大小相似，则暗电流将限制系统准确测量低光强度的能力。这种运算放大器电路称为跨阻放大器(TIA)。它专门用于将电流信号转换为电压信号，电流电压比由反馈电阻RF的值决定。运算放大器的同相输入端接地，如果我们应用虚拟短路假设，我们知道反相输入端将始终处于大约0V。因此，光电二极管的阴极和阳极都保持在0V。我不相信“光伏”是这种基于运算放大器的实现的完全准确的名称。我不认为光电二极管的功能类似于通过光伏效应产生电压的太阳能电池。但是“光伏”是公认的术语，不管我喜不喜欢。“零偏置模式”更好，我认为，因为我们可以在光伏或光电导模式下使用相同的TIA和光电二极管，因此没有反向偏置电压是显着的区别因素。纳秒光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。重庆皮安光电生产厂家

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发光二极管是一种常用的发光设备，通过电子和穴位复合释放能量，广泛应用于照明领域。发光二极管可以有效地将电能转化为光能，广泛应用于照明、平板显示、医疗设备等现代社会。发光二极管也由普通二极管组成，具有单向导电性。当向发光二极管添加正电压时，从P区注入N区的孔和从N区注入P区的电子，在PN结附近的几微米内与N区的电子和P区的孔复合，产生自发辐射的荧光。电子和孔在不同的半导体材料中处于不同的能量状态。当电子和孔复合时，释放的能量越多，光的波长就越短。常用的二极管是红光、绿光或黄光。发光二极管的反向电压大于5伏。其正伏安特性曲线非常陡，必须串联限流控制通过二极管。西安低噪声光电批发公司