光敏电阻特性实验报告.doc

光敏电阻特性实验实验目得:了解光敏电阻得光照特性、光谱特性与伏安特性等基本特性。基本原理:1、光线得作用下,电子吸收光子得能量从键合状态过渡到自由状态,引起电导率得变化,这种现象称为光电导效应。2、光电导效应就是半导体材料得一种体效应。光照愈强,器件自身得电阻愈小。基于这种效应得光电器件称光敏电阻。3、光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强、波长与外加电压有关。需用器件与单元:主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、光电器件实验(一)模板、光敏电阻探头、照度计模板、光照度探头。实验步骤:1、亮电阻与暗电阻测量(1)光敏电阻实验原理图(2)调节光敏电阻工作电压:(3)亮电阻测试:(4)暗电阻测试:实验结果:分析:一般情况下,实用得光敏电阻得暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ,而亮电阻则在几kΩ以下,可见测量数据有效。2光照特性测试光敏电阻得工作电压一定时(5V),它得阻值(光电流)随光照度变化而变化。按表3-2进行测量,作图3-2、。分析:理论上,光敏电阻在弱光照下,光电流I与光照度E具有良好得线性;在强光照下则为非线性。根据测试数据所画得得光照特性曲线较好地满足上述情况,说明实验操作准确。3伏安特性测试光敏电阻在一定得光照度下,光电流随外加电压得变化而变化(1)调节光源电压为100Lx时对应得电压值(2)调节光敏电阻工作电压得值读取相应得光电流(3)重复测试不同照度得伏安特性,将测量数据填入表3-3,并作图3-3。分析:(1)、由图3-3可知,在给定光照下,光敏电阻得阻值与外加电压无关,仅由光敏电阻本身性质决定,但就是不同光照情况下得伏安特性具有不同得斜率,即光照强度不同,阻值不同。(2)、当光敏电阻承受得功率超过它本身得额定功率,曲线开始变弯,说明光电流趋向饱与。4光谱特性测试光敏电阻在一定得工作电压时,在等能量、不同波长得光作用下,其阻值得变化就是不同得,即光电流大小不一样。本实验光功率以1mW为标准,更换光源前端盖得滤光镜获得不同波长得光。将测量数据填入表3-4,并作图3-4。分析:光谱特性与光敏电阻材料有关。从图3-4可知,本实验选用得光敏电阻得光谱响应范围在可见光区域,而峰值大概出现在600nm,在稍离此波长得光谱响应迅速衰减,在远离处则无响应。因此,在选用光敏电阻时,应把光敏电阻得材料与光源种类相结合考虑,以获得满意得结果。思考题为什么测光敏电阻亮阻与暗阻要经过10秒后再读数？答:因为光敏电阻就是依靠非平衡载流子效应工作得,非平衡载流子得产生与复合都就是一个时间过程,此过程在一定程度上影响光敏电阻对光照得响应。因此,测亮阻与暗阻时要考虑此时间过程,一般取值10秒。实验总结在测量光照特性前,要先明确所用光源得光照度与光源工作电压得对应关系,以便通过调节电压控制光照度得大小。在测量光谱特性前,要先明确不同波长得光源光功率与光源电压得对应关系,以确保采用不同波长时,其功率大小一致。因为光敏电阻随光照变化就是个时间过程,加上测量仪器得灵敏度与精度有限,所以需要我们有