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什么是PIN光电二极管?PIN光电二极管的结构以及工作原理

来源:华强电子网 作者:NV 浏览:3565

标签: 二极管 pin光电二极管 光电二极管

摘要: 光电二极管是反向偏置工作的PN结二极管,DVD播放器,CD驱动器中经常会使用到它,那么什么是PIN光电二极管呢?

光电二极管是反向偏置工作的PN结二极管,DVD播放器,CD驱动器中经常会使用到它,那么什么是PIN光电二极管呢?PIN光电二极管的结构以及工作原理又是什么呢?


PIN光电二极管简介


PIN光电二极管是一种特殊类型的光电二极管,其中本征层位于重掺杂的p型层和重掺杂的n型层之间。随着电阻率随杂质的增加而降低,反之亦然,p和n层的电阻率非常低,而I层的电阻率非常高。 PIN光电二极管具有较大的耗尽区,该耗尽区用于光的接收。


PIN光电二极管图形符号


1.jpg


PIN光电二极管的符号表示与标准pn结二极管的符号表示相同,但二极管上方的向下箭头表示光。


PIN光电二极管结构


2.jpg


PIN光电二极管包括三层-p层,I或本征层和n层。 P层掺杂有三价杂质,N层掺杂有五价杂质。 I层是未掺杂的或非常轻掺杂的。 P端子的作用类似于阳极,N端子的作用类似于阴极。 与普通的PN结二极管不同,PIN光电二极管中本征层的宽度更大。


它可以通过两种方式构造:


平面结构: 在这种类型的结构中,在p层上制造了薄的外延膜。

台面结构: 在这种类型的结构中,已经掺杂的半导体层生长在本征层上。


PIN光电二极管电路图


3.jpg


PIN光电二极管仅在反向偏置时才用作光电检测器。 阳极与电池的负极连接。 电池的正极通过电阻连接到阴极。


PIN光电二极管的工作原理


当向器件施加反向偏压时,耗尽区开始在本征层中扩展。 宽度不断增加,直到达到I层的厚度。

结果,耗尽区变得没有任何移动电荷载流子。 因此没有电流流动。 此时,在耗尽区中没有发生电子-空穴复合。


当光线充足时( H? ≥ 半导体的带隙能)进入I区,每个吸收的光子产生一个电子-空穴对。 由于存在于耗尽区中的势垒电场,因此这些对承受强大的力。 该力将两对分开,电荷载流子沿相反方向移动,并产生电流。 因此,光能被转换成电能。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67