光電器件組成

光電導器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。

半導體材料的電導率是由載流子濃度決定的。半導體材料中的載流子包括材料內(nèi)部的自由電子及其留下的空位—— 空穴兩種。在正常情況下自由電子及空穴的形成與復合處于動態(tài)平衡，電子要克服原子的束縛成為自由電子必須吸能量，而光照可以向電子提供能量，增強它掙脫原子束縛的能力。使得原本的動態(tài)平衡被打破，自由電子及空穴的形成速率大于復合速率，從而在半導體內(nèi)部形成自由電子——空穴對。因此，光照可以改變載流子的濃度，從而改變半導體的電導率。

1.光敏電阻

制作光電傳感器用到最多的當屬光敏電阻,光敏電阻在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降很多,導電性能明顯加強.光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流.它們分別是在有光和無光條件下的所測的數(shù)值.亮電阻與暗電阻差值越大越好.在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性.

2.光電二極管

光電二極管在無光照的條件下,其工作在截至狀態(tài),跟一般的二極管特性差不多,都具有單向?qū)ㄐ阅?當受到光照時,PN區(qū)載流子濃度大大增加,載流子流動形成光電流.

3.光電三極管

光電三極管跟普通三極管的區(qū)別在于發(fā)射極的尺寸做得比較小,當光照的時候光電流差不多等于普通三極管的基極電流,光電三極管與光電二極管相比,靈敏更高.

4.光電池

實際當中用得比較多的光電池是硅光電池.它能夠把光能直接轉化成為電能.光電池的一個重要特點是短路時的電流與光照基本成線性比例.在運用中一般選擇負載電阻很小.負載電阻越小,線形度愈好.

5.光電管

光電管一般分為真空光電管和充氣光電管.充氣光電管一般充氬氣或氬氖混合氣體,它們都屬于惰性氣體且原子量比較小.充氣光電管不足的地方在于靈敏度衰減快.

6.光電倍增管

光電倍增管主要由陰極室跟二次發(fā)射倍增系統(tǒng)構成.光電倍增管的光電特性在光通量小的時候呈線性關系.由于光電倍增管暗電流的存在,限定了其測量時的最小范圍.

第1章光電器件基礎 1

1.1光電器件概述 1

技能實訓1光電器件和實驗室設備認識實驗 1

1.2光電器件基礎 4

1.2.1光電器件的基本類型 4

1.2.2光電器件的基礎知識 6

1.3光電器件的發(fā)展 9

1.3.1光電器件的發(fā)展現(xiàn)狀 12

1.3.2光電器件的發(fā)展趨勢 13

第2章光電探測器件 16

2.1真空光電探測器件—光電倍增管 16

2.1.1光電倍增管的分類 16

2.1.2光電倍增管的結構 17

2.1.3光電倍增管的工作原理 17

2.1.4光電倍增管的特性 17

2.2光敏電阻 19

2.2.1光敏電阻的外形、結構和符號 19

2.2.2光敏電阻的原理 20

2.2.3光敏電阻的特性和主要參數(shù) 21

2.2.4光敏電阻的應用 23

2.3光電二極管 24

2.3.1光電二極管的結構 24

2.3.2光電二極管的原理 25

2.3.3光電二極管的導電特性 25

2.3.4光電二極管的應用 26

2.4光電三極管 28

2.4.1光電三極管的結構 28

2.4.2光電三極管的原理 29

2.4.3光電三極管的特性 30

2.4.4光電三極管的應用 30

2.5硅光電池 32

2.5.1硅光電池的結構 32

2.5.2硅光電池的原理 34

2.5.3硅光電池的特性測試 34

2.5.4硅光電池的應用 35

2.6紅外探測器件 37

2.6.1紅外探測器件的結構 38

2.6.2紅外探測器件的工作原理 42

2.6.3紅外探測器件的特性 43

2.6.4紅外探測器件的應用 46

技能實訓2光電倍增管（PMT）暗電流的測試 51

技能實訓3測量光敏電阻的伏安特性和光照特性 55

技能實訓4光電二極管和光電三極管的引腳測試 56

技能實訓5紅外探測報警器的制作、調(diào)試、安裝、運行和維護 58

第3章半導體激光器件 65

3.1半導體激光器概述 65

3.1.1半導體激光器的分類 65

3.1.2半導體激光器的特點和工作特性 66

3.2半導體激光器的結構和原理 67

3.2.1同質(zhì)結半導體激光器的結構和原理 67

3.2.2異質(zhì)結半導體激光器的結構和原理 68

3.3半導體激光的發(fā)展 70

3.3.1半導體激光器的發(fā)展歷史 71

3.3.2大功率激光器的最新進展 72

3.4激光調(diào)制 73

3.4.1激光調(diào)制的種類 73

3.4.2激光調(diào)制方式 75

3.4.3激光調(diào)制的應用實例——激光打印機 75

3.5半導體激光器的應用 78

3.5.1半導體激光器在通信和工業(yè)上的應用 78

3.5.2CD、VCD、DVD機的激光頭 81

3.5.3半導體激光器在軍事上的應用 82

3.5.4半導體激光器在醫(yī)學上的應用 84

技能實訓6激光二極管（LD）伏安（V－I）特性的測量 86

技能實訓7激光二極管電光轉換特性（P－I） 88

第4章光電成像器件 91

4.1像管 92

4.1.1變像管 92

4.1.2像增強器 93

4.2典型攝像管 97

4.2.1光導攝像管 97

4.2.2熱釋電攝像管 100

4.2.3分流攝像管 100

4.2.4二次電子導電式光導攝像管（SEC管） 101

4.2.5硅電子倍增攝像管 102

4.3固體成像器件 102

4.3.1自掃描像敏器件 102

4.3.2電荷耦合攝像器件（CCD/CMOS圖像傳感器） 103

第5章光電顯示器件 110

5.1光電顯示器件概述 110

5.1.1光電顯示器件的分類 110

5.1.2光電顯示器件的發(fā)展 111

5.2發(fā)光二極管（LED） 111

5.2.1發(fā)光二極管的外形和符號 111

5.2.2發(fā)光二極管的工作原理 111

5.2.3發(fā)光二極管的種類 112

5.2.4發(fā)光二極管的應用 112

5.3液晶顯示器（LCD） 114

5.3.1液晶 114

5.3.2液晶顯示器 115

5.3.3液晶顯示的優(yōu)點和缺點 120

5.3.4液晶顯示器的應用和發(fā)展趨勢 121

5.4等離子體顯示器（PDP） 123

5.4.1等離子體顯示板的發(fā)展和結構 124

5.4.2等離子體顯示板的工作原理 126

5.4.3等離子體顯示板的特性 127

5.4.4等離子體顯示板的應用 129

5.5光電顯示器的其他應用 131

5.5.1電子書閱讀器 131

5.5.2觸摸屏 133

技能實訓8LED顯示屏的組裝、調(diào)試、安裝、運行和維護 136

技能實訓9制作小點陣液晶顯示器件顯示時間（年月日時分秒） 148

參考文獻 151

深圳市尼特光電器件有限公司

本書分為5章，首先介紹光電器件的基礎知識和光電器件的發(fā)展趨勢，然后介紹光電檢測器件、半導體激光器件、光電成像器件和光電顯示器件等光電器件的結構、符號、工作原理、工作特性和各類器件在各方面的應用，特別詳細介紹了LED顯示屏的組裝、調(diào)試、安裝、維護、維修等。本書為光電專業(yè)必修課教材，為學習其他專業(yè)課奠定了必要的基礎。本書是理論和實踐相結合的一體化教材，設計了9個技能實訓項目，內(nèi)容廣泛，設計了知識拓展使得內(nèi)容更豐富。