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红外接收二极管内部构造,红外接收管的工作原理

红外线接收管有两种,一种是光电二极管,另一种是光电三极管。光电二极管就是将光信号转化为电信号,光电三极管在将光信号转化为电信号的同时,也把电流放大了。因此,光电三极管也分为两种,分别是NPN型和PNP型。
在红外接收二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜,入射光通过透镜正好照射在管芯上。红外接收二极管管芯是一个具有光敏特性的PN结,它被封装在管壳内。红外接收二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜。

红外发射接收管

它的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大,而管芯上的电极面积做得较小,PN结的结深比普通半导体二极管做得浅,这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。另外,与普通半导体二极管一样,在硅片上生长了一层SiO2保护层,它把PN结的边缘保护起来,从而提高了管子的稳定性,减少了暗电流。

红外接收管结构图
红外接收管结构图


红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线,PN结面积尽量做的比较大,电极面积尽量减小,而且PN结的结深很浅,一般小于1微米。红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1微安),称为暗电流。当有红外线光照时,携带能量的红外线光子进入PN结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部分电子挣脱共价键,从而产生电子---空穴对(简称:光生载流子)。它们在反向电压作用下参加漂移运动,使反向电流明显变大,光的强度越大,反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。红外线接收二极管在一般照度的光线照射下,所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载,负载上就获得了电信号,而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

红外接收二极管电路应用图
红外接收管电路应用图


红外接收管的作用是进行光电转换,在光控、红外线遥控、光探测、光纤通信、光电耦合等方面有广泛的应用。

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