光敏电阻器的特性和应用.pdf

光敏电阻器的特性和应用站长2006-4-215:05:30光敏电阻是采用半导体材料制作禾U用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下其阻值往往变小这种现象称为光导效应因此光敏电阻又称光导管。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极然后接出引线封装在具有透光镜的密封壳体内以免受潮影响其灵敏度。光敏电阻的原理结构如图所示。在黑暗环境里它的电阻值很高当受到光照时只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带并在价带中产生一个带正电荷的空穴这种由光照产生的电子一空穴对增加了半导体材料中载流子的数目使其电阻率变小从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强阻值愈低。入射光消失后由光子激发产生的电子一空穴对将逐渐复合光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压其中便有电流通过受到适当波长的光线照射时电流就会随光强的增加而变大从而实现光电转换。光敏电阻没有极性纯粹是一个电阻器件使用时既可加直流电压也可以加交流电压。基本特性及其主要参数1、暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻或暗阻。此时流过的电流称为暗电流。例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。此时流过的电流称为亮电流。MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。亮电流与暗电流之差称为光电流。显然光敏电阻的暗阻越大越好而亮阻越小越好也就是说暗电流要小亮电流要大这样光敏电阻的灵敏度就高。2、伏安特性在一定照度下光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系称为伏安特性。由图2.6.2可知光敏电阻伏安特性近似直线而且没有饱和现象。受耗散功率的限制在使用时光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压图中虚线为允许功耗曲线由此可确定光敏电阻正常工作电压。图2.6.2光敏电阻的伏安特性图2.6.3光敏电阻的光电特性图2.6.4光敏电阻的光谱特性3、光电特性光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。如图2.6.3所示光敏电阻的光电特性呈非线性。因此不适宜做检测元件这是光敏电阻的缺点之一在自动控制中它常用做开关式光电传感器。4、光谱特性对于不同波长的入射光光敏电阻的相对灵敏度是不相同的。各种材料的光谱特性如图2.6.4所示。从图中看出硫化镉的峰值在可见光区域而硫化铅的峰值在红外区域因此在选用光敏电阻时应当把元件和光源的种类结合起来考虑才能