光电二极管是如何工作的，如何使用光电二极管

什么是光电二极管？

光电二极管是感测光的二极管。它有两条腿，有各种形状和包装。当光照射到光电二极管时，电流以两种方式之一流过它：要么从光中产生小电流，要么光允许更大的电流流过。

光电二极管符号看起来像发光二极管的符号，只是其箭头指向内部。

光电二极管符号

如何使用光电二极管

当您在没有任何偏置电压的情况下操作光电二极管时，照射在其上的光会在其端子上产生一个小电压。

如果在电阻器上连接一个电阻器，则流过电阻器的电流非常小。这称为光伏模式，在低频条件下效果最佳（即当灯没有很快打开和关闭时）。

另一方面，当它反向偏置时，即阳极连接到负电压，阴极连接到正电压，它处于光导模式。在这种模式下，它更像是一个开关。光电二极管上的光“关闭开关”，电流流过光电二极管：

在这种模式下，它可以更快地打开和关闭。光电二极管通常以这种模式使用。

光电二极管的类型

根据Byju的说法，有四种类型的光电二极管：

PN光电二极管：在反向偏置模式下使用的简单p-n结光电二极管。

PIN光电二极管：p-n结光电二极管，在接合处在p型和n型材料之间具有本征半导体层。当需要更大的表面积进行光照时，它使用。

雪崩光电二极管：一种p-n结光电二极管，可用于深度反向偏置条件。它具有更高的光伏电流，因为在p-n结中产生更多的电子 - 空穴对。

肖特基光电二极管：它由多个肖特基二极管组成，以更高的速度和更大的波长工作。

光电二极管如何工作？

在内部，光电二极管具有p-n结，该结是p型半导体材料与n型半导体材料融合时形成的。p型半导体材料具有空穴作为正移动电荷载流子，而n型半导体材料具有电子作为负移动电荷载流子。

由于p-n结具有带相反电荷的移动载波，因此它们相互中和并在接合处形成耗尽区域。它被称为耗尽区域，因为它没有任何移动电荷载流子。p-n结中的p型材料部分没有空穴，因此带负电。类似地，p-n结中的n型半导体部分带正电。

当具有足够能量的光子（或光）落在光电二极管的p-n结上时，它们会破坏并电离不动原子的共价键。这会产生新的电子-空穴对。这种现象称为光电效应。产生的电子被扫向n型材料（因为n型材料的耗尽区带正电）。孔被扫向p型材料（因为p型材料的耗尽区域带负电）。这种电荷流导致光电流或简单的电流。

换句话说，光电二极管感测光并产生电流作为输出。光电二极管也称为光电传感器、光电探测器或光探测器。