通常,材料根据在其中传导电流的能力分为三大类,如半导体、导体和绝缘体。因此,这些材料电导率的主要差异源于它们能带结构的差异。当光线落在材料上时,其材料的导电性显著增加,称为光电导体材料。增加的电导率称为光电导率。
什么是光电导体/光电导?
光电导体或光电导是一种电和光学现象,其中材料由于吸收电磁辐射(如红外光、紫外光、可见光或伽马辐射)而变得更具导电性。一旦半导体材料吸收光,则电荷载流子的数量及其导电性将增加。
一旦将负载电阻器和偏置电压与半导体串联使用,就可以测量负载电阻器上的电压降,同时材料电导率的变化会改变流经电路的电流。
光电导材料比如有:导电聚合物聚乙烯咔唑材料广泛用于复印,硫化铅材料用于红外探测应用,如俄罗斯环礁热寻导弹,美国响尾蛇和硒用于早期静电复印和电视。
光电导体结构及工作原理
光电导体结构如下所示。光电导体包括光敏材料,该材料以长条之字形布置在盘形底座上。连接端子固定在条带每一侧的导电材料上。因此,光敏材料是两个导体之间的宽条,并使用透明塑料盖对其进行保护。
光电导体结构
CdSe(硒化镉)和 CdS(硫化镉)等两种材料用于制造光电导电池。这两种材料对光强度变化的反应非常缓慢。因此,CdSe 的响应时间约为 10 ms,而对于 CdS,它可能为 100 ms。
这两种材料的另一个主要区别是温度敏感性,因为环境温度的变化会导致 CdSe 电池的电阻发生巨大变化;然而,硫化镉电阻仍然相当稳定。
与所有其他类型的设备一样,必须注意确保功耗不会过大。CdS 电池的光谱响应与人眼的光谱响应有关,因为它对可见光做出快速响应。
光电导体的工作原理
一旦光线照射到光电导材料的表面,它就会提供足够的能量使材料中的电子远离它们的原子。因此,可以在材料内产生空穴和电子等自由电荷载流子,其电阻会降低。所以这被称为光电导效应。
光电导体详解「增益、优缺点、应用、硒、响应时间、光伏模式」
继续介绍光电导增益、光电导体的优缺点等等。
光电导增益
光电导增益可以定义为每秒电子流率与器件中电子-空穴对产生率的比值。然而,每秒钟的电子流率为 = Δi/e。在这里,光电导增益也可以定义为少数电荷载流子的寿命与渡越时间的比值。
光电导体的优点包括以下:
1.主要依靠光线,所以一旦光线落在它身上,它的电阻就会降低,而在黑暗中它会增强。
2.很便宜,有不同的尺寸和形状
3.他们的操作只需更少的功率和电压。
4.被用来制作简单的电路
光电导体的缺点包括以下几点:
1.与光电晶体管或光电二极管相比,它们的响应性较差。
2.当硫化镉 (CdS) 用于构建光敏电阻时,它对大气是危险的。
3.一旦施加的电压增加了最大电压,就会对光电导体造成损坏。
4.响应时间非常慢,如 10 秒或 100 毫秒。
5.对温度很敏感
光电导体有什么用?光电导体用于一些实际应用,比如:光电二极管。光电二极管是一种特殊类型的二极管的形成有窗口,让在光电二极管上的适当频率下降的光。因此,形成了新的电子-空穴对,它们参与了导电性。
为什么硒用于光电导体?硒是一种光电导体,因此具有将光能转化为电能的能力。
用于热成像的高性能光电导体是什么?碲化镉汞用于热成像,即使在较低的温度下也能以最高的精度进行。
什么是光电导响应时间?光电导响应时间从几纳秒到几分钟不等,它是通过光电流衰减来测量的。
什么是光伏模式?光伏模式也称为零偏置模式,因为没有给器件提供外部反向电势,但是一旦器件暴露在光线下就会发生少数电荷载流子流动。
光伏能源是如何利用的?光伏能源是一种利用太阳辐射发电的可再生能源。这种能量用于为电池充电或为不同的设备供电。
如何测量光电导率?为了测量光电导率,有两种测量方法,如使用静电计的直接测量和光折变效应随时间演变的间接测量。
光电导体与光电探测器光电导体和光电探测器之间的主要区别是:光电导体是使用或表现出光电导性的设备或材料,而光电探测器是用于检测电磁辐射的设备。