光敏二极管特性实验 实验二、光敏二(三)极管特性实验报告

光敏二（三）极管特性试验

一、实验目的

了解光敏二极管的光照特性和光敏三极管的光谱特性及伏安特性等基本特性。

二、实验原理

略

三、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、0~12V可调直流电压源、-12V~+12V可调直流电压源、光敏二极管和光敏三极管

四、实验步骤

1、光敏二极管光照特性的测试

光敏二极管工作电压为5V（某定值）时，它的光电流I随光照度E变化而变化。

按图正确连接实验装置后，根据表4-1测量数据并作I—E曲线图4-1。

分析：

在一般加了反向偏压的情况下，只要偏置电压达到某值，扩散电流被抑制，输出电流为光电流和反向饱和电流之和。当光照度E达到一定大小时，反向饱和电流远小于光电流可忽略不计。因此，可认为光电流与光照度成线性关系。由图4-1可知，当E大于或等于50Lx时，I—E曲线可近似认为成线性。

2、光敏三极管的光谱特性测试

光敏三极管在一定偏置电压下，对等能量但波长不同的光源所产生的光电流大小不同。本实验易某功率为基准，更换光源前端盖的滤光片获得不同波长的光源。

按图正确连线后，测量不同波长的光源以相同功率照射光敏三极管时的电流值，填入表5-1并作曲线图5-1。

分析：

光敏三（二）极管的光谱特性主要取决于所采用材料的禁带宽度，同时也与结构工艺密切相关。对不同材料构成的器件一般有特定一个光谱响应峰值，在此峰值外的波段区光电流迅速衰减。

由图5-1可知光敏二极管特性实验，本实验所用光敏三极管的光谱响应峰值应大于600nm，位于长波段区。3、光敏三极管的伏安特性测试

分析：

在理论上，光敏三极管的伏安特性有两个特点：

（1）、在光照度低时，伏安特性比较均匀，而随着光照度增加，曲线变密。这是因为电流放大倍数与光照度有关，随着照度的增加，放大倍数下降，导致光电流下降；在强光照度下，光电流与照度不呈线性。虽然本实验所取照度差值不大，但观察表5-2在相同电压下，将10Lx与20Lx的光电流差值跟20Lx与30Lx的作比较，会发现随着光照度从10Lx增大倒30Lx过程中，电流增大差值减小，即电流放大倍数下降。

（2）、偏置电压低时，光敏三极管的集电极电流与照度呈非线性。随偏置电压的变大，I —U曲线变得平坦。

由图5-2可知，在电压值小于1V时，光电流与照度呈非线性。而在大于1V的区域内，虽然伏安特性曲线变得平坦，但曲线仍略有向上偏斜，间距增大。这是因为光敏三极管除了具有光电灵敏度外光敏二极管特性实验，还具有电流增益，而且电力增益随光电流的增大而增大。

五、实验心得

1、在测量光照特性前，要先明确所用光源的光照度与光源工作电压的对应关系，以便通过调节电压控制光照度的大小。

2、在测量光谱特性前，要先明确不同波长的光源光功率与光源电压的对应关系，以确保采用不同波长时，其功率大小一致。

3、因为光敏二（三）极管随光照、偏置电压变化是个时间过程，加上测量仪器的灵敏度和精度有限，所以需要我们耐心调节自变量，并细心读取测量数据，切记心浮气躁，敷衍了事。

文章由启和科技编辑