傳感與感測(cè)技術(shù)PPT教案課件第五章 光電傳感器

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1、5.1 常用光電器件常用光電器件5.2 光柵傳感器光柵傳感器5.3 固態(tài)圖像傳感器固態(tài)圖像傳感器上一頁下一頁返 回教學(xué)目標(biāo)：了解和掌握光電效應(yīng)及其形式以及教學(xué)目標(biāo)：了解和掌握光電效應(yīng)及其形式以及相應(yīng)的光電器件工作原理。掌握光敏電阻、光相應(yīng)的光電器件工作原理。掌握光敏電阻、光電池、光敏晶體管（光敏二極管、光敏三極管電池、光敏晶體管（光敏二極管、光敏三極管）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相應(yīng)的基本特性和參數(shù)。）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相應(yīng)的基本特性和參數(shù)。定義定義：是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。：是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。 以光電元件作為轉(zhuǎn)化元件，可以將被測(cè)的非電量通過以光電元件作為轉(zhuǎn)化元件，可以將被測(cè)的非電量通過

2、光量的變化再轉(zhuǎn)化成電量的傳感器。光電式傳感器一般由光量的變化再轉(zhuǎn)化成電量的傳感器。光電式傳感器一般由光源、光學(xué)元件和光電元件三部分組成。光源、光學(xué)元件和光電元件三部分組成。物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ)：光電效應(yīng)：光電效應(yīng)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、精度高、反映快。：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、精度高、反映快。應(yīng)用應(yīng)用：現(xiàn)代測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，前景廣闊。：現(xiàn)代測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，前景廣闊。上一頁下一頁返 回下一頁返 回定義：定義：是指物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量，從而產(chǎn)生是指物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量，從而產(chǎn)生的電效應(yīng)。光電傳感器的工作原理基于光電效應(yīng)。光電效

3、應(yīng)分為外光電效的電效應(yīng)。光電傳感器的工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩大類：應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩大類：1）外光電效應(yīng)）外光電效應(yīng) 在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光稱為外光電效應(yīng)。向外發(fā)射的電子叫做光電子?；谕夤怆娦?yīng)的光電器件有光電電效應(yīng)。向外發(fā)射的電子叫做光電子?；谕夤怆娦?yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。管、光電倍增管等。光子是具有能量的粒子，每個(gè)光子的能量：光子是具有能量的粒子，每個(gè)光子的能量：為普朗克常數(shù)sJhhfE3410626. 6 光是由被看做具有一定能量的光粒子組成，每

4、個(gè)光子所光是由被看做具有一定能量的光粒子組成，每個(gè)光子所具有的能量具有的能量E正比于其光的頻率。光射在物體上（半導(dǎo)體材正比于其光的頻率。光射在物體上（半導(dǎo)體材料）可以看成是一串有能量的光粒子轟擊在物體上，物體吸料）可以看成是一串有能量的光粒子轟擊在物體上，物體吸收了能量為收了能量為E的光后產(chǎn)生了電效應(yīng)。的光后產(chǎn)生了電效應(yīng)。 根據(jù)愛因斯坦假設(shè)，一個(gè)電子只能接受一個(gè)光子的能量，所根據(jù)愛因斯坦假設(shè)，一個(gè)電子只能接受一個(gè)光子的能量，所以要使一個(gè)電子從物體表面逸出，必須使光子的能量大于該物體以要使一個(gè)電子從物體表面逸出，必須使光子的能量大于該物體的表面逸出功，超過部分的能量表現(xiàn)為逸出電子的動(dòng)能。外光電的

5、表面逸出功，超過部分的能量表現(xiàn)為逸出電子的動(dòng)能。外光電效應(yīng)多發(fā)生于金屬和金屬氧化物，從光開始照射至金屬釋放電子效應(yīng)多發(fā)生于金屬和金屬氧化物，從光開始照射至金屬釋放電子所需時(shí)間不超過所需時(shí)間不超過10- -9s。根據(jù)能量守恒定理根據(jù)能量守恒定理 式中式中 m電子質(zhì)量；電子質(zhì)量；v0電子逸出速度。電子逸出速度。 A0電子逸出表面的功（束縛電子的能量）電子逸出表面的功（束縛電子的能量）02021Amh該方程稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程n光電子能否產(chǎn)生，取決于光電子的能量是否大于該物體的表面光電子能否產(chǎn)生，取決于光電子的能量是否大于該物體的表面電子逸出功電子逸出功A0。不同的物質(zhì)具有不同的逸出功，即每一個(gè)

6、物體都。不同的物質(zhì)具有不同的逸出功，即每一個(gè)物體都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的光頻閾值，稱為有一個(gè)對(duì)應(yīng)的光頻閾值，稱為紅限頻率紅限頻率或或波長(zhǎng)限波長(zhǎng)限。光線頻率低于。光線頻率低于紅限頻率，光子能量不足以使物體內(nèi)的電子逸出，因而小于紅限紅限頻率，光子能量不足以使物體內(nèi)的電子逸出，因而小于紅限頻率的入射光，光強(qiáng)再大也不會(huì)產(chǎn)生光電子發(fā)射；反之，入射光頻率的入射光，光強(qiáng)再大也不會(huì)產(chǎn)生光電子發(fā)射；反之，入射光頻率高于紅限頻率，即使光線微弱，也會(huì)有光電子射出。頻率高于紅限頻率，即使光線微弱，也會(huì)有光電子射出。n當(dāng)入射光的頻譜成分不變時(shí)，產(chǎn)生的光電流與光強(qiáng)成正比。即當(dāng)入射光的頻譜成分不變時(shí)，產(chǎn)生的光電流與光強(qiáng)成正比。即光強(qiáng)

7、愈大，意味著入射光子數(shù)目越多，逸出的電子數(shù)也就越多。光強(qiáng)愈大，意味著入射光子數(shù)目越多，逸出的電子數(shù)也就越多。n光電子逸出物體表面具有初始動(dòng)能光電子逸出物體表面具有初始動(dòng)能mv02 /2 ，因此外光電效應(yīng)器，因此外光電效應(yīng)器件（如光電管）即使沒有加陽極電壓，也會(huì)有光電子產(chǎn)生。為了件（如光電管）即使沒有加陽極電壓，也會(huì)有光電子產(chǎn)生。為了使光電流為零，必須加負(fù)的截止電壓，而且截止電壓與入射光的使光電流為零，必須加負(fù)的截止電壓，而且截止電壓與入射光的頻率成正比。頻率成正比。區(qū)分光強(qiáng)和光能量：光強(qiáng)區(qū)分光強(qiáng)和光能量：光強(qiáng)光子的多少引起光的強(qiáng)弱光子的多少引起光的強(qiáng)弱 光能量光能量E=hf下一頁返 回2 2）

8、內(nèi)光電效應(yīng)）內(nèi)光電效應(yīng) 當(dāng)光照射在物體上，使物體的電阻率當(dāng)光照射在物體上，使物體的電阻率發(fā)生變化，發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做內(nèi)光電效應(yīng)，它多發(fā)生或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做內(nèi)光電效應(yīng)，它多發(fā)生于半導(dǎo)體內(nèi)。根據(jù)工作原理的不同，內(nèi)光電效應(yīng)分為于半導(dǎo)體內(nèi)。根據(jù)工作原理的不同，內(nèi)光電效應(yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類：光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類： （1 1） 光電導(dǎo)效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng) 在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化，這種現(xiàn)象渡到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化，這種現(xiàn)象被稱為光電導(dǎo)效應(yīng)?；谶@種效應(yīng)的光電

9、器件有光敏被稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。基于這種效應(yīng)的光電器件有光敏電阻。電阻。過程：過程：當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí)，價(jià)帶中的電子受到當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí)，價(jià)帶中的電子受到能量大于或等于禁帶寬度的光子轟擊，并使其由價(jià)帶越能量大于或等于禁帶寬度的光子轟擊，并使其由價(jià)帶越過禁帶躍入導(dǎo)帶，如圖，使材料中導(dǎo)帶內(nèi)的電子和價(jià)帶過禁帶躍入導(dǎo)帶，如圖，使材料中導(dǎo)帶內(nèi)的電子和價(jià)帶內(nèi)的空穴濃度增加，從而使電導(dǎo)率變大。內(nèi)的空穴濃度增加，從而使電導(dǎo)率變大。導(dǎo)帶價(jià)帶禁帶自由電子所占能帶不存在電子所占能帶價(jià)電子所占能帶Eg 材料的光導(dǎo)性能決定于禁帶寬度，對(duì)于一種光電材料的光導(dǎo)性能決定于禁帶寬度，對(duì)于一種光電導(dǎo)材料，總存在一個(gè)照射

10、光波長(zhǎng)限導(dǎo)材料，總存在一個(gè)照射光波長(zhǎng)限0，只有波長(zhǎng)小于，只有波長(zhǎng)小于0的光照射在光電導(dǎo)體上，才能產(chǎn)生電子能級(jí)間的躍進(jìn)，的光照射在光電導(dǎo)體上，才能產(chǎn)生電子能級(jí)間的躍進(jìn)，從而使光電導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加。從而使光電導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加。式中式中、分別為入射光的頻率和波長(zhǎng)。分別為入射光的頻率和波長(zhǎng)。 Eg24. 1hch為了實(shí)現(xiàn)能級(jí)的躍遷，入射光的能量必須大于光電為了實(shí)現(xiàn)能級(jí)的躍遷，入射光的能量必須大于光電導(dǎo)材料的禁帶寬度導(dǎo)材料的禁帶寬度Eg，即，即 （2） 光生伏特效應(yīng)光生伏特效應(yīng) 在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)（電在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)（電荷堆積）的現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)。荷

11、堆積）的現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)。 基于該效應(yīng)的光電器件有光電池和光敏二極管、三極基于該效應(yīng)的光電器件有光電池和光敏二極管、三極管。管。 勢(shì)壘效應(yīng)（結(jié)光電效應(yīng)）勢(shì)壘效應(yīng)（結(jié)光電效應(yīng)）。 接觸的半導(dǎo)體和接觸的半導(dǎo)體和PN結(jié)中，當(dāng)光線照射其接觸區(qū)域時(shí)，結(jié)中，當(dāng)光線照射其接觸區(qū)域時(shí)，便引起光電動(dòng)勢(shì)，這就是結(jié)光電效應(yīng)。以便引起光電動(dòng)勢(shì)，這就是結(jié)光電效應(yīng)。以PN結(jié)為例，光結(jié)為例，光線照射線照射PN結(jié)時(shí)，設(shè)光子能量大于禁帶寬度結(jié)時(shí)，設(shè)光子能量大于禁帶寬度Eg，使價(jià)帶中，使價(jià)帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶，而產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在阻擋層內(nèi)電場(chǎng)的電子躍遷到導(dǎo)帶，而產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在阻擋層內(nèi)電場(chǎng)的作用下，被光激發(fā)的電子移向的作用

12、下，被光激發(fā)的電子移向N區(qū)外側(cè)，被光激發(fā)的空區(qū)外側(cè)，被光激發(fā)的空穴移向穴移向P區(qū)外側(cè)，從而使區(qū)外側(cè)，從而使P區(qū)帶正電，區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，形成光區(qū)帶負(fù)電，形成光電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。 側(cè)向光電效應(yīng)側(cè)向光電效應(yīng) 當(dāng)半導(dǎo)體光電器件受光照不均勻時(shí)，載流子濃度梯當(dāng)半導(dǎo)體光電器件受光照不均勻時(shí)，載流子濃度梯度將會(huì)產(chǎn)生側(cè)向光電效應(yīng)。度將會(huì)產(chǎn)生側(cè)向光電效應(yīng)。 當(dāng)光照部分吸收入射光子的能量產(chǎn)生電子空穴對(duì)時(shí)，當(dāng)光照部分吸收入射光子的能量產(chǎn)生電子空穴對(duì)時(shí)，光照部分載流子濃度比未受光照部分的載流子濃度大，光照部分載流子濃度比未受光照部分的載流子濃度大，就出現(xiàn)了載流子濃度梯度，因而載流子就要擴(kuò)散。如果就出現(xiàn)了載流子濃度梯

13、度，因而載流子就要擴(kuò)散。如果電子遷移率比空穴大，那么空穴的擴(kuò)散不明顯，則電子電子遷移率比空穴大，那么空穴的擴(kuò)散不明顯，則電子向未被光照部分?jǐn)U散，就造成光照射的部分帶正電，未向未被光照部分?jǐn)U散，就造成光照射的部分帶正電，未被光照射部分帶負(fù)電，光照部分與未被光照部分產(chǎn)生光被光照射部分帶負(fù)電，光照部分與未被光照部分產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)。基于該效應(yīng)的光電器件如半導(dǎo)體光電位置敏感電動(dòng)勢(shì)。基于該效應(yīng)的光電器件如半導(dǎo)體光電位置敏感器件（器件（PSD）。）。下一頁返 回1. 光敏電阻的光電效應(yīng)光敏電阻的光電效應(yīng)2光敏電阻種類光敏電阻種類3光敏電阻的主要參數(shù)光敏電阻的主要參數(shù)4. 光敏電阻的基本特性光敏電阻的基本特性上

14、一頁下一頁返 回光敏電阻特性：光敏電阻特性：當(dāng)無光照時(shí)：光敏電阻值當(dāng)無光照時(shí)：光敏電阻值(暗電阻暗電阻)很大，電路中電流很小很大，電路中電流很小 當(dāng)有光照時(shí)：光敏電阻值當(dāng)有光照時(shí)：光敏電阻值(亮電阻亮電阻)急劇減少，電流迅速增急劇減少，電流迅速增加光照停止時(shí)：恢復(fù)高阻狀態(tài)加光照停止時(shí)：恢復(fù)高阻狀態(tài)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，光譜響應(yīng)范圍寬，體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度靈敏度高，光譜響應(yīng)范圍寬，體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高，耐沖擊、耐振動(dòng)、抗過載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等。高，耐沖擊、耐振動(dòng)、抗過載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等。不足：不足：需要外部電源，有電流時(shí)會(huì)發(fā)熱。需要外部電源，有電流時(shí)會(huì)發(fā)熱。 上一頁下一頁返 回 光敏電阻

15、又稱為光導(dǎo)管，是基于內(nèi)光電效應(yīng)中的光電光敏電阻又稱為光導(dǎo)管，是基于內(nèi)光電效應(yīng)中的光電導(dǎo)效應(yīng)（即光照改變電導(dǎo)率）。導(dǎo)效應(yīng)（即光照改變電導(dǎo)率）。上一頁下一頁返 回接受光照時(shí)：接受光照時(shí)： 其共價(jià)鍵中的價(jià)電子吸收光子能量，由價(jià)帶穿越禁帶到其共價(jià)鍵中的價(jià)電子吸收光子能量，由價(jià)帶穿越禁帶到達(dá)導(dǎo)帶，成為光生自由電子，使得半導(dǎo)體中自由電子達(dá)導(dǎo)帶，成為光生自由電子，使得半導(dǎo)體中自由電子空穴空穴對(duì)增加，導(dǎo)電率提高，電阻值下降。對(duì)增加，導(dǎo)電率提高，電阻值下降。光照停止時(shí)：光照停止時(shí)： 失去光子能量的光生自由電子又重新迭落回價(jià)帶與空穴失去光子能量的光生自由電子又重新迭落回價(jià)帶與空穴復(fù)合，自由電子復(fù)合，自由電子空穴對(duì)

16、減少，導(dǎo)電率下降，電阻值提高?？昭▽?duì)減少，導(dǎo)電率下降，電阻值提高。EgEg禁帶寬度，價(jià)電子吸收光子能量禁帶寬度，價(jià)電子吸收光子能量E EEgEg，才能穿越禁，才能穿越禁帶成為自由電子。帶成為自由電子。u 光照越強(qiáng)、光照越強(qiáng)、E E越大，光生自由電子越多，電阻值越小。越大，光生自由電子越多，電阻值越小。u 光照停止或光強(qiáng)減小使光照停止或光強(qiáng)減小使E EEgEg時(shí)，光生自由電子又迭回價(jià)時(shí)，光生自由電子又迭回價(jià)帶成為價(jià)電子，使電阻值增加或恢復(fù)高阻狀態(tài)。帶成為價(jià)電子，使電阻值增加或恢復(fù)高阻狀態(tài)。 形成原因：形成原因：上一頁下一頁返 回偏壓偏壓U一定時(shí)，檢流計(jì)指示電流一定時(shí)，檢流計(jì)指示電流I的大小的大小

17、決定于光敏電阻上的光照強(qiáng)度：決定于光敏電阻上的光照強(qiáng)度：無光照時(shí)無光照時(shí)：I很小，此電流稱之為很小，此電流稱之為暗電流暗電流； 光敏電阻的阻值很高，相應(yīng)稱之為光敏電阻的阻值很高，相應(yīng)稱之為暗電阻暗電阻（兆歐級(jí)）（兆歐級(jí)）有光照時(shí)有光照時(shí)：I較大，此電流稱之為較大，此電流稱之為亮電流亮電流； 光敏電光敏電 阻的阻值顯著減小，相應(yīng)稱之為阻的阻值顯著減小，相應(yīng)稱之為亮電阻亮電阻（千歐（千歐以內(nèi)）以內(nèi)）光電流光電流：由光照所產(chǎn)生的自由電子：由光照所產(chǎn)生的自由電子空穴流，為亮電流與暗電流空穴流，為亮電流與暗電流之差。之差。由于暗電流很小，在工程分析時(shí)可把亮電流看成光電流。由于暗電流很小，在工程分析時(shí)可把

18、亮電流看成光電流。 光敏電阻光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路光敏電阻光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路1.玻璃玻璃 2.光電導(dǎo)層光電導(dǎo)層 3.電極電極 4.絕緣襯底絕緣襯底 5.金屬殼金屬殼 6.黑色絕緣玻璃黑色絕緣玻璃 7.引線引線光敏電阻的靈敏度易受潮濕的影響，光敏電阻的靈敏度易受潮濕的影響，因此要將光電導(dǎo)體嚴(yán)密封裝在帶有玻璃的殼體中。因此要將光電導(dǎo)體嚴(yán)密封裝在帶有玻璃的殼體中。上一頁下一頁返 回 光敏電阻是一個(gè)純電阻性兩端器件，適用于交、直流電路光敏電阻是一個(gè)純電阻性兩端器件，適用于交、直流電路，因而應(yīng)用廣泛，種類很多。對(duì)光照敏感的半導(dǎo)體光敏元件都，因而應(yīng)用廣泛，種類很多。對(duì)光照敏感的半導(dǎo)體光敏元件都可以制成光敏電阻。半

19、導(dǎo)體光敏元件的敏感光波長(zhǎng)為納米波，可以制成光敏電阻。半導(dǎo)體光敏元件的敏感光波長(zhǎng)為納米波，按其最佳工作波長(zhǎng)范圍分三類：按其最佳工作波長(zhǎng)范圍分三類：（1）對(duì)紫外光敏感元件）對(duì)紫外光敏感元件 紫外光是指紫外線紫外光是指紫外線(波長(zhǎng)波長(zhǎng)10380nm)的內(nèi)側(cè)光波，波長(zhǎng)的內(nèi)側(cè)光波，波長(zhǎng)約約300380nm。對(duì)這類光敏感的材料有氧化鋅、硫化鋅等，適。對(duì)這類光敏感的材料有氧化鋅、硫化鋅等，適于作于作射線檢測(cè)及光電控制電路。射線檢測(cè)及光電控制電路。 （2）對(duì)可見光敏感元件）對(duì)可見光敏感元件 可見光波長(zhǎng)范圍約可見光波長(zhǎng)范圍約380760nm，對(duì)這類光敏感的材料有硒，對(duì)這類光敏感的材料有硒、硅、鍺等，適用于光電計(jì)

20、數(shù)、光電耦合、光電控制等場(chǎng)合。、硅、鍺等，適用于光電計(jì)數(shù)、光電耦合、光電控制等場(chǎng)合。（3）對(duì)紅外光敏感元件）對(duì)紅外光敏感元件 紅外光是紅外線紅外光是紅外線(波長(zhǎng)波長(zhǎng) 7601106nm)的內(nèi)側(cè)光波，波的內(nèi)側(cè)光波，波長(zhǎng)約長(zhǎng)約7606000nm。對(duì)這類光敏感的材料有硫化鉛、硒化鉗等。對(duì)這類光敏感的材料有硫化鉛、硒化鉗等，主要用來探測(cè)不可見目標(biāo)。，主要用來探測(cè)不可見目標(biāo)。 上一頁下一頁返 回（1）暗電阻和暗電流）暗電阻和暗電流 光敏電阻在室溫條件下，在全暗后經(jīng)過一定時(shí)光敏電阻在室溫條件下，在全暗后經(jīng)過一定時(shí)間測(cè)量的電阻值，稱為暗電阻。此時(shí)流過的電間測(cè)量的電阻值，稱為暗電阻。此時(shí)流過的電流，稱為暗電流

21、。流，稱為暗電流。越小越好越小越好 （2）亮電阻）亮電阻 光敏電阻在某一光照下的阻值，稱為該光照下光敏電阻在某一光照下的阻值，稱為該光照下的亮電阻，此時(shí)流過的電流稱為亮電流。的亮電阻，此時(shí)流過的電流稱為亮電流。越大越好越大越好 （3）光電流）光電流 亮電流與暗電流之差，稱為光電流。亮電流與暗電流之差，稱為光電流。越大越大越好越好上一頁下一頁返 回（1）光譜特性）光譜特性（2）光照特性）光照特性（3）伏安特性）伏安特性 （4）響應(yīng)時(shí)間和頻率特性）響應(yīng)時(shí)間和頻率特性（5）溫度特性）溫度特性（6）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性上一頁下一頁返 回定義定義：光電流對(duì)不同波長(zhǎng)的單色光，靈敏度是不同的，即：光電流對(duì)不同波長(zhǎng)

22、的單色光，靈敏度是不同的，即即產(chǎn)生的光電流的大小不同。即產(chǎn)生的光電流的大小不同。 上一頁下一頁返 回光波：光波： 波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為10106nm的電磁波的電磁波可見光：可見光：波長(zhǎng)波長(zhǎng)380780nm紫外線：紫外線：波長(zhǎng)波長(zhǎng)10380nm， 波長(zhǎng)波長(zhǎng)300380nm稱為近紫外線稱為近紫外線 波長(zhǎng)波長(zhǎng)200300nm稱為遠(yuǎn)紫外線稱為遠(yuǎn)紫外線 波長(zhǎng)波長(zhǎng)10200nm稱為極遠(yuǎn)紫外線，稱為極遠(yuǎn)紫外線，紅外線：紅外線：波長(zhǎng)波長(zhǎng)780106nm因?yàn)橐驗(yàn)閒不同，光的能量不同，所以光電組對(duì)不同不同，光的能量不同，所以光電組對(duì)不同f的光具有的光具有不同的靈敏度。不同的靈敏度。 光譜特性與光敏電阻的材料有關(guān)。從圖中可

23、知，硫化光譜特性與光敏電阻的材料有關(guān)。從圖中可知，硫化鉛光敏電阻在較寬的光譜范圍內(nèi)均有較高的靈敏度，峰值鉛光敏電阻在較寬的光譜范圍內(nèi)均有較高的靈敏度，峰值在紅外區(qū)域；硫化鎘、硒化鎘的峰值在可見光區(qū)域。在紅外區(qū)域；硫化鎘、硒化鎘的峰值在可見光區(qū)域。結(jié)論：結(jié)論： 在選用光敏電阻時(shí)，應(yīng)把光敏電阻的材料和光源的種在選用光敏電阻時(shí)，應(yīng)把光敏電阻的材料和光源的種類結(jié)合起來考慮，才能獲得滿意的效果。類結(jié)合起來考慮，才能獲得滿意的效果。 上一頁下一頁返 回204060801004008001200160020002400/nm312相對(duì)靈敏度1硫化鎘2硒化鎘3硫化鉛 一般光敏電阻具有較高的靈敏度、很好的光譜特

24、性一般光敏電阻具有較高的靈敏度、很好的光譜特性，其光譜響應(yīng)可從紫外區(qū)到紅外區(qū)。，其光譜響應(yīng)可從紫外區(qū)到紅外區(qū)。定義定義：在一定電壓下，光敏電阻的光電流：在一定電壓下，光敏電阻的光電流I與光強(qiáng)與光強(qiáng)E之間之間的關(guān)系。的關(guān)系。 上一頁下一頁返 回012345I/mA L/lx1000 2000 右圖表示右圖表示CdS硫化鎘光敏電阻硫化鎘光敏電阻的光電流和光通量之間的關(guān)系。不的光電流和光通量之間的關(guān)系。不同類型光敏電阻光照特性不同，但同類型光敏電阻光照特性不同，但光照特性曲線均呈非線性。因此它光照特性曲線均呈非線性。因此它不宜作定量檢測(cè)元件，這是光敏電不宜作定量檢測(cè)元件，這是光敏電阻的不足之處。一般

25、在自動(dòng)控制系阻的不足之處。一般在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作光電開關(guān)。統(tǒng)中用作光電開關(guān)。 定義定義：在一定強(qiáng)度的光照下，光敏電阻的端電壓與光電流的關(guān)系。在一定強(qiáng)度的光照下，光敏電阻的端電壓與光電流的關(guān)系。 上一頁下一頁返 回 圖中曲線圖中曲線1、2分別表示照度為分別表示照度為零零及及照度為照度為某值某值時(shí)的伏安特性。由曲線可知時(shí)的伏安特性。由曲線可知，在給定偏壓下，在給定偏壓下,光照度越大，光電流光照度越大，光電流也越大。在一定的光照度下，所加的電也越大。在一定的光照度下，所加的電壓越大，光電流越大，而且無飽和現(xiàn)象壓越大，光電流越大，而且無飽和現(xiàn)象。但是電壓不能無限地增大，因?yàn)槿魏?。但是電壓不能無限地增

26、大，因?yàn)槿魏喂饷綦娮瓒际茴~定功率、最高工作電壓光敏電阻都受額定功率、最高工作電壓和額定電流的限制。超過最高工作電壓和額定電流的限制。超過最高工作電壓和最大額定電流，可能導(dǎo)致光敏電阻永和最大額定電流，可能導(dǎo)致光敏電阻永久性損壞。久性損壞。501001502001220I/ A040U/V時(shí)延特性：時(shí)延特性： 當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照射時(shí)，光電流要經(jīng)過當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照射時(shí)，光電流要經(jīng)過一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定值，而在停止光照后，光電一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定值，而在停止光照后，光電流也不立刻為零，這就是光敏電阻的時(shí)延特性。流也不立刻為零，這就是光敏電阻的時(shí)延特性。 通常用響應(yīng)時(shí)間通常用響應(yīng)時(shí)間t表示。表

27、示。 上一頁下一頁返 回頻率特性頻率特性：是指光照的交變（調(diào)制）頻率與光敏電阻光電：是指光照的交變（調(diào)制）頻率與光敏電阻光電流輸出的關(guān)系。其原因在于光敏電阻突然受到光照，光電流輸出的關(guān)系。其原因在于光敏電阻突然受到光照，光電流并不是立刻上升到飽和值，光突然消失光電流也不是立流并不是立刻上升到飽和值，光突然消失光電流也不是立刻降為刻降為0，在時(shí)間上有一個(gè)滯后。，在時(shí)間上有一個(gè)滯后。 不同材料的光敏電阻具有不同材料的光敏電阻具有不同的響應(yīng)時(shí)間，所以它們的不同的響應(yīng)時(shí)間，所以它們的頻率特性也就不盡相同。頻率特性也就不盡相同。上一頁下一頁返 回20406080100I / %f / Hz0101021

28、03104硫化鉛硫化鎘 如圖。硫化鉛的使用頻率如圖。硫化鉛的使用頻率比硫化鎘高得多，但多數(shù)光敏比硫化鎘高得多，但多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都比較大，所以，電阻的時(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合。合。 光敏電阻性能光敏電阻性能(靈敏度、暗電阻靈敏度、暗電阻)受溫度的影響較大。受溫度的影響較大。隨著溫度的升高，其暗電阻和靈敏度下降，光譜特性曲隨著溫度的升高，其暗電阻和靈敏度下降，光譜特性曲線的峰值向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。硫化鎘的光電流線的峰值向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。硫化鎘的光電流I和溫度和溫度T的關(guān)系如圖所示。有時(shí)為了提高靈敏度，或?yàn)榱四軌蚪拥年P(guān)系如圖所示。有時(shí)為了提高靈

29、敏度，或?yàn)榱四軌蚪邮蛰^長(zhǎng)波段的輻射，將元件降溫使用。例如，可利用制收較長(zhǎng)波段的輻射，將元件降溫使用。例如，可利用制冷器使光敏電阻的溫度降低。冷器使光敏電阻的溫度降低。上一頁下一頁返 回I / A100150200-50-1030 5010-30T / C2040608010001.02.03.04.0/mI/mA+20 C-20 C上一頁下一頁返 回 圖中曲線圖中曲線1、2分別表示兩種型號(hào)分別表示兩種型號(hào)CdS硫化鎘光敏電阻的穩(wěn)定性。硫化鎘光敏電阻的穩(wěn)定性。初制成的光敏電阻，由于初制成的光敏電阻，由于體內(nèi)機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定體內(nèi)機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定，以及，以及電阻體與其介質(zhì)電阻體與其介質(zhì)的作用還沒有達(dá)到平

30、衡的作用還沒有達(dá)到平衡，所以性能是不夠穩(wěn)定的。但在人為地加溫、，所以性能是不夠穩(wěn)定的。但在人為地加溫、I / %408012016021T/h0400 800 1200 1600光照及加負(fù)載情況下，經(jīng)一至二周的光照及加負(fù)載情況下，經(jīng)一至二周的老化，性能可達(dá)穩(wěn)定。光敏電阻在開老化，性能可達(dá)穩(wěn)定。光敏電阻在開始一段時(shí)間的老化過程中，有些樣品始一段時(shí)間的老化過程中，有些樣品阻值上升，有些樣品阻值下降，但最阻值上升，有些樣品阻值下降，但最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后就不再變了。這后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后就不再變了。這就是光敏電阻的主要優(yōu)點(diǎn)。就是光敏電阻的主要優(yōu)點(diǎn)。 光敏電阻的使用壽命在密封良好、光敏電阻的使用壽命在密

31、封良好、使用合理的情況下，幾乎是使用合理的情況下，幾乎是無限長(zhǎng)無限長(zhǎng)的。的。 上一頁下一頁返 回 光電池是利用光生伏特效應(yīng)把光直接轉(zhuǎn)變成電能的器件光電池是利用光生伏特效應(yīng)把光直接轉(zhuǎn)變成電能的器件。由。由于它可把太陽能直接變電能，因此又稱為太陽能電池。它是發(fā)電于它可把太陽能直接變電能，因此又稱為太陽能電池。它是發(fā)電式有源元件，有較大面積的式有源元件，有較大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射在結(jié)，當(dāng)光照射在PN結(jié)上時(shí)，在結(jié)結(jié)上時(shí)，在結(jié)的兩端出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。的兩端出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。命名方式：命名方式：把光電池的半導(dǎo)體材料的名稱冠于光電池把光電池的半導(dǎo)體材料的名稱冠于光電池(或太陽能電或太陽能電池池)之前。如，硒光電池、砷

32、化鎵光電池、硅光電池等。目前，應(yīng)之前。如，硒光電池、砷化鎵光電池、硅光電池等。目前，應(yīng)用最廣、最有發(fā)展前途的是硅光電池。用最廣、最有發(fā)展前途的是硅光電池。u 硅光電池價(jià)格便宜，硅光電池價(jià)格便宜，轉(zhuǎn)換效率高，壽命長(zhǎng)，適于接受紅外光轉(zhuǎn)換效率高，壽命長(zhǎng)，適于接受紅外光。u 硒光電池光電轉(zhuǎn)換效率低硒光電池光電轉(zhuǎn)換效率低(0.02)、壽命短，適于接收可見光、壽命短，適于接收可見光(響應(yīng)峰值波長(zhǎng)響應(yīng)峰值波長(zhǎng)0.56m)，最適宜制造照度計(jì)。，最適宜制造照度計(jì)。u 砷化鎵光電池轉(zhuǎn)換效率比硅光電池稍高，光譜響應(yīng)特性則與砷化鎵光電池轉(zhuǎn)換效率比硅光電池稍高，光譜響應(yīng)特性則與太陽光譜最吻合。且工作溫度最高，更耐受宇宙

33、射線的輻射。因太陽光譜最吻合。且工作溫度最高，更耐受宇宙射線的輻射。因此，它在宇宙飛船、衛(wèi)星、太空探測(cè)器等電源方面的應(yīng)用是有發(fā)此，它在宇宙飛船、衛(wèi)星、太空探測(cè)器等電源方面的應(yīng)用是有發(fā)展前途的。展前途的。光電池的結(jié)構(gòu)和工作原理光電池的結(jié)構(gòu)和工作原理上一頁下一頁返 回 硅光電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。它是在一塊硅光電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。它是在一塊N型硅片上用擴(kuò)散的辦法型硅片上用擴(kuò)散的辦法摻入一些摻入一些P型雜質(zhì)型雜質(zhì)(如硼如硼)形成形成PN結(jié)。結(jié)。當(dāng)光照到當(dāng)光照到PN結(jié)區(qū)時(shí)，如果光子能結(jié)區(qū)時(shí)，如果光子能量足夠大，將在結(jié)區(qū)附近激發(fā)出電子量足夠大，將在結(jié)區(qū)附近激發(fā)出電子- -空穴對(duì)，在空穴對(duì)，在N區(qū)聚積負(fù)電荷，

34、區(qū)聚積負(fù)電荷，P區(qū)聚積正電荷，這樣區(qū)聚積正電荷，這樣N區(qū)和區(qū)和P區(qū)之間出現(xiàn)電位差區(qū)之間出現(xiàn)電位差。若將。若將PN結(jié)兩端用導(dǎo)結(jié)兩端用導(dǎo)線連起來，電路中有電流流過，電流的方向由線連起來，電路中有電流流過，電流的方向由P區(qū)流經(jīng)外電路至區(qū)流經(jīng)外電路至N區(qū)。區(qū)。若將外電路斷開，就可測(cè)出光生電動(dòng)勢(shì)。若將外電路斷開，就可測(cè)出光生電動(dòng)勢(shì)。光電池的示意圖+光PNSiO2RL(a) 光電池的結(jié)構(gòu)圖I光(b) 光電池的工作原理示意圖 P N上一頁下一頁返 回光電池的表示符號(hào)、基本電路及等效電路如圖所示。光電池的表示符號(hào)、基本電路及等效電路如圖所示。IUIdUIRLI(a)(b)(c)光電池符號(hào)和基本工作電路(1)

35、光譜特性光譜特性(2) 光照特性光照特性(3) 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) (4) 溫度特性溫度特性 (5) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回 光電池對(duì)不同波長(zhǎng)光的靈敏度是不同的，不同材料的光電池對(duì)入射光光電池對(duì)不同波長(zhǎng)光的靈敏度是不同的，不同材料的光電池對(duì)入射光波長(zhǎng)的敏感范圍是不同的，因此波長(zhǎng)的敏感范圍是不同的，因此光電池的光譜特性決定于材料光電池的光譜特性決定于材料。從曲線可。從曲線可看出，硒光電池在可見光譜范圍內(nèi)有較高的靈敏度，峰值波長(zhǎng)在看出，硒光電池在可見光譜范圍內(nèi)有較高的靈敏度，峰值波長(zhǎng)在540nm附附近，適宜測(cè)可見光。硅光電池應(yīng)用的范圍近，適宜測(cè)可見光。硅光電池應(yīng)用的范圍40

36、0nm1100nm，峰值波長(zhǎng)在，峰值波長(zhǎng)在850nm附近，因此硅光電池可以在很寬的范圍內(nèi)應(yīng)用。附近，因此硅光電池可以在很寬的范圍內(nèi)應(yīng)用。204060801000.40.60.81.01.20.2I / %12/m1硒光電池2硅光電池實(shí)際中，使用時(shí)可根據(jù)光源選擇光電池，也可以根據(jù)光電池實(shí)際中，使用時(shí)可根據(jù)光源選擇光電池，也可以根據(jù)光電池來選擇相應(yīng)的光源。來選擇相應(yīng)的光源。上一頁下一頁返 回開路電壓曲線開路電壓曲線：光生電動(dòng)勢(shì)與照度之間的特性曲線，當(dāng)照度為：光生電動(dòng)勢(shì)與照度之間的特性曲線，當(dāng)照度為2000lx2000lx時(shí)時(shí)趨向飽和。（呈非線性關(guān)系）趨向飽和。（呈非線性關(guān)系）短路電流曲線短路電流曲

37、線：光電流與照度之間的特性曲線。（呈線性關(guān)系）：光電流與照度之間的特性曲線。（呈線性關(guān)系）所以：當(dāng)光電阻作為測(cè)量元件時(shí)應(yīng)取短路電流形式。所以：當(dāng)光電阻作為測(cè)量元件時(shí)應(yīng)取短路電流形式。L/klx L/klx 5432100.10.20.30.40.5246810開路電壓Uoc /V0.10.20.30.4 0.50.30.1012345Uoc/VIsc /mAIsc/mA(a) 硅光電池(b)硒光電池開路電壓短路電流短路電流上一頁下一頁返 回定義定義：指外接負(fù)載相對(duì)于光電池內(nèi)阻而言是很小的。：指外接負(fù)載相對(duì)于光電池內(nèi)阻而言是很小的。 光電池在不同照度下，其內(nèi)阻也不同，因而應(yīng)選取適當(dāng)?shù)耐饨迂?fù)載近光

38、電池在不同照度下，其內(nèi)阻也不同，因而應(yīng)選取適當(dāng)?shù)耐饨迂?fù)載近似地滿足似地滿足“短路短路”條件。條件。 下圖表示硒光電池在不同負(fù)載電阻時(shí)的光照特性。下圖表示硒光電池在不同負(fù)載電阻時(shí)的光照特性。02468100.10.20.30.40.5I/mAL/klx 50 10010005000RL=0結(jié)論：負(fù)載結(jié)論：負(fù)載RL越小，光電流與強(qiáng)度的線性關(guān)系越好，且線性范圍越寬。越小，光電流與強(qiáng)度的線性關(guān)系越好，且線性范圍越寬。結(jié)論：硅光電池具有較高的頻率響應(yīng)結(jié)論：硅光電池具有較高的頻率響應(yīng) ,用于高速計(jì)數(shù)的光電轉(zhuǎn)換用于高速計(jì)數(shù)的光電轉(zhuǎn)換 上一頁下一頁返 回 光電池作為測(cè)量、計(jì)數(shù)、接收元件時(shí)常用調(diào)制光輸入。光電池

39、作為測(cè)量、計(jì)數(shù)、接收元件時(shí)常用調(diào)制光輸入。光電池的頻率光電池的頻率響應(yīng)就是指輸出電流隨調(diào)制光頻率變化的關(guān)系響應(yīng)就是指輸出電流隨調(diào)制光頻率變化的關(guān)系。由于光電池。由于光電池PN結(jié)面積較結(jié)面積較大，極間電容大，故頻率特性較差。圖示為光電池的頻率響應(yīng)曲線。大，極間電容大，故頻率特性較差。圖示為光電池的頻率響應(yīng)曲線。204060801000I / %1234512f / kHz1硒光電池2硅光電池總趨勢(shì)：總趨勢(shì)：f，I，這是因?yàn)轫憫?yīng)有滯后。，這是因?yàn)轫憫?yīng)有滯后。上一頁下一頁返 回 光電池的溫度特性是指光電池的溫度特性是指開路電壓和短路電流隨溫度變化的關(guān)系開路電壓和短路電流隨溫度變化的關(guān)系。由圖可見。由

40、圖可見，開路電壓與短路電流均隨溫度而變化，它將關(guān)系到應(yīng)用光電池的儀器設(shè)備，開路電壓與短路電流均隨溫度而變化，它將關(guān)系到應(yīng)用光電池的儀器設(shè)備的溫度漂移，影響到測(cè)量或控制精度等主要指標(biāo)，因此，當(dāng)光電池作為測(cè)量的溫度漂移，影響到測(cè)量或控制精度等主要指標(biāo)，因此，當(dāng)光電池作為測(cè)量元件時(shí)，最好能保持溫度恒定，或采取溫度補(bǔ)償措施。元件時(shí)，最好能保持溫度恒定，或采取溫度補(bǔ)償措施。2004060904060UOC/ mVT / CISCUOCISC / A600400200UOC開路電壓ISC 短路電流硅光電池在1000lx照度下的溫度特性曲線結(jié)論：結(jié)論：1.Uoc隨隨T上升，下降很快上升，下降很快3mv/；

41、2.Isc隨隨T上升，緩慢上升上升，緩慢上升210-6A/； 3.光電池作為光測(cè)量元件使用時(shí)，應(yīng)注意采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。光電池作為光測(cè)量元件使用時(shí)，應(yīng)注意采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施。l當(dāng)光電池密封良好、電極引線可靠、應(yīng)當(dāng)光電池密封良好、電極引線可靠、應(yīng)用合理時(shí)，光電池的性能是相當(dāng)穩(wěn)定的用合理時(shí)，光電池的性能是相當(dāng)穩(wěn)定的 硅光電池的性能比硒光電池更穩(wěn)定硅光電池的性能比硒光電池更穩(wěn)定 l影響性能和壽命因素影響性能和壽命因素：光電池的材料及制造工藝光電池的材料及制造工藝使用環(huán)境條件使用環(huán)境條件 上一頁下一頁返 回l1 工作原理工作原理l2 基本特性基本特性上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回 光電二

42、極管和光電池一樣，其基本結(jié)光電二極管和光電池一樣，其基本結(jié)構(gòu)也是一個(gè)構(gòu)也是一個(gè)PN結(jié)。它和光電池相比，重要結(jié)。它和光電池相比，重要的不同點(diǎn)是結(jié)面積小，因此它的頻率特性的不同點(diǎn)是結(jié)面積小，因此它的頻率特性特別好。光生電勢(shì)與光電池相同，但輸出特別好。光生電勢(shì)與光電池相同，但輸出電流普遍比光電池小，一般為幾電流普遍比光電池小，一般為幾A到幾十到幾十A。1）光敏二極管上一頁下一頁返 回 光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似、它裝在透明玻璃外殼中，光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似、它裝在透明玻璃外殼中，其其PN結(jié)裝在管頂，可直接受到光照射。光敏二極管在電路中一般是處結(jié)裝在管頂，可直接受到光照射。光敏二極管在

43、電路中一般是處于于反向工作狀態(tài)反向工作狀態(tài)，如圖所示。，如圖所示。PN光光敏二極管符號(hào)RL 光PN光敏二極管接線 上一頁下一頁返 回 光敏二極管在沒有光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電光敏二極管在沒有光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電流很小。反向電流也叫做流很小。反向電流也叫做暗電流暗電流當(dāng)光照射時(shí)，光敏二極當(dāng)光照射時(shí)，光敏二極管的工作原理與光電池的工作原理很相似。管的工作原理與光電池的工作原理很相似。受光照射時(shí)，受光照射時(shí)，PN結(jié)附近受光子轟擊，吸收其能量而產(chǎn)生電子結(jié)附近受光子轟擊，吸收其能量而產(chǎn)生電子- -空穴對(duì)，空穴對(duì)，從而使從而使P區(qū)和區(qū)和N區(qū)的少數(shù)載流子濃度大大增加，因此在外加區(qū)的少數(shù)載流子

44、濃度大大增加，因此在外加反向偏壓和內(nèi)電場(chǎng)的作用下，反向偏壓和內(nèi)電場(chǎng)的作用下， P區(qū)的少數(shù)載流子渡越阻擋區(qū)的少數(shù)載流子渡越阻擋層進(jìn)入層進(jìn)入N區(qū)，區(qū)， N區(qū)的少數(shù)載流子渡越阻擋層進(jìn)入?yún)^(qū)的少數(shù)載流子渡越阻擋層進(jìn)入P區(qū)，從而區(qū)，從而使通過使通過PN結(jié)的反向電流大為增加，這就形成了光電流結(jié)的反向電流大為增加，這就形成了光電流。光。光敏二極管的光電流敏二極管的光電流 I 與照度之間呈線性關(guān)系。光敏二極管與照度之間呈線性關(guān)系。光敏二極管的光照特性是線性的，所以適合檢測(cè)等方面的應(yīng)用。的光照特性是線性的，所以適合檢測(cè)等方面的應(yīng)用。2）光敏三極管上一頁下一頁返 回 光敏三極管有光敏三極管有PNP型和型和NPN型兩

45、種，如圖。其結(jié)構(gòu)與一般三極管很型兩種，如圖。其結(jié)構(gòu)與一般三極管很相似，具有電流增益相似，具有電流增益,只是它的只是它的發(fā)射極一邊做的很大發(fā)射極一邊做的很大,以擴(kuò)大光的照射面積以擴(kuò)大光的照射面積,且其基極不接引線且其基極不接引線。當(dāng)集電極加上正電壓。當(dāng)集電極加上正電壓,基極開路時(shí)基極開路時(shí),集電極處于反向偏集電極處于反向偏置狀態(tài)。置狀態(tài)。當(dāng)光線照射在集電結(jié)的基區(qū)時(shí)當(dāng)光線照射在集電結(jié)的基區(qū)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電子會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)空穴對(duì),在內(nèi)電場(chǎng)的在內(nèi)電場(chǎng)的作用下作用下,光生電子被拉到集電極光生電子被拉到集電極,基區(qū)留下空穴基區(qū)留下空穴,使基極與發(fā)射極間的電壓使基極與發(fā)射極間的電壓升高升高,這樣便有大量的電

46、子流向集電極這樣便有大量的電子流向集電極,形成輸出電流形成輸出電流,且集電極電流為光且集電極電流為光電流的電流的倍。倍。 PPNNNPe bc RL Eec b 光敏三極管對(duì)光電流有放大作用，較二極管靈敏度高。光敏三極管對(duì)光電流有放大作用，較二極管靈敏度高。和普通三極管對(duì)基極電流的放大作用原理相同。和普通三極管對(duì)基極電流的放大作用原理相同。（1）光譜特性）光譜特性 （2）光照特性）光照特性（3）伏安特性）伏安特性（4）頻率特性）頻率特性（5）溫度特性）溫度特性上一頁下一頁返 回 存在一個(gè)最佳靈敏度的峰值波長(zhǎng)。當(dāng)入射光的波長(zhǎng)增加時(shí)，相對(duì)靈存在一個(gè)最佳靈敏度的峰值波長(zhǎng)。當(dāng)入射光的波長(zhǎng)增加時(shí)，相對(duì)靈

47、敏度要下降。因?yàn)楣庾幽芰刻?，不足以激發(fā)電子空穴對(duì)。當(dāng)入射光的敏度要下降。因?yàn)楣庾幽芰刻?，不足以激發(fā)電子空穴對(duì)。當(dāng)入射光的波長(zhǎng)縮短時(shí)，相對(duì)靈敏度也下降，這是由于光子在半導(dǎo)體表面附近就被波長(zhǎng)縮短時(shí)，相對(duì)靈敏度也下降，這是由于光子在半導(dǎo)體表面附近就被吸收，并且在表面激發(fā)的電子空穴對(duì)不能到達(dá)吸收，并且在表面激發(fā)的電子空穴對(duì)不能到達(dá)PN結(jié)，因而使相對(duì)靈敏度結(jié)，因而使相對(duì)靈敏度下降。下降。硅和鍺光敏二極（晶體）管的光譜特性硅和鍺光敏二極（晶體）管的光譜特性 可見光或探測(cè)赤熱狀態(tài)物體時(shí)，可見光或探測(cè)赤熱狀態(tài)物體時(shí)，一般都用硅管。一般都用硅管。在紅外光進(jìn)行探測(cè)時(shí)，則鍺管較在紅外光進(jìn)行探測(cè)時(shí)，則鍺管較為適宜

48、。為適宜。 上一頁下一頁返 回定義：在一定照度下，其靈敏度（輸出光電流）與光波波長(zhǎng)定義：在一定照度下，其靈敏度（輸出光電流）與光波波長(zhǎng)變化的關(guān)系。變化的關(guān)系。硅光敏管的光照特性硅光敏管的光照特性 上一頁下一頁返 回 光敏二極管與光敏晶體管的光照特性明顯不同，以硅管為例如圖所示。光敏二極管與光敏晶體管的光照特性明顯不同，以硅管為例如圖所示。光敏二極管的光照特性近似為線性關(guān)系光敏二極管的光照特性近似為線性關(guān)系，光敏晶體管的光照特性為非線性光敏晶體管的光照特性為非線性， 照度較小時(shí)，光電流隨光照度加強(qiáng)而緩慢增加，當(dāng)光照度較大時(shí)，光電流又照度較小時(shí)，光電流隨光照度加強(qiáng)而緩慢增加，當(dāng)光照度較大時(shí)，光電流

49、又趨于飽和。趨于飽和。從而使光敏三極管既可作線性轉(zhuǎn)換元件，也可作開關(guān)元件。從而使光敏三極管既可作線性轉(zhuǎn)換元件，也可作開關(guān)元件。 定義：在一定偏壓下，輸出光電流與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。定義：在一定偏壓下，輸出光電流與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系?？梢姡汗饷舳O管光照特性線性好，常用作檢測(cè)元件?？梢姡汗饷舳O管光照特性線性好，常用作檢測(cè)元件。上一頁下一頁返 回u 光敏管的輸出電流與所加的偏量電壓關(guān)系不大，具有近似的恒流特性；光敏管的輸出電流與所加的偏量電壓關(guān)系不大，具有近似的恒流特性；u 光敏晶體管比光敏二極管的光電流大近百倍，因而具有更高的靈敏度；光敏晶體管比光敏二極管的光電流大近百倍，因而具有更高的靈敏度

50、；u 光敏二極管在零偏壓下就有一定的光敏二極管在零偏壓下就有一定的 電流輸出，光敏晶體管卻有一段死區(qū)電流輸出，光敏晶體管卻有一段死區(qū)電壓。電壓。 硅光敏晶體管的頻率響應(yīng)硅光敏晶體管的頻率響應(yīng) 上一頁下一頁返 回0100100050050001000020406010080RL=1kRL=10kRL=100k入射光調(diào)制頻率 / HZ相對(duì)靈敏度/%定義：光敏管光電流輸出與調(diào)制光頻率的關(guān)系。定義：光敏管光電流輸出與調(diào)制光頻率的關(guān)系。1、無論是哪一類光敏管，其負(fù)載電阻越大，頻率特性愈差。、無論是哪一類光敏管，其負(fù)載電阻越大，頻率特性愈差。因此可以根據(jù)實(shí)際頻率來適當(dāng)選擇因此可以根據(jù)實(shí)際頻率來適當(dāng)選擇RL

51、。 2、硅管的響應(yīng)頻率比鍺管大一個(gè)數(shù)量級(jí)。、硅管的響應(yīng)頻率比鍺管大一個(gè)數(shù)量級(jí)。硅管截止頻率硅管截止頻率50KHz，鍺管截止頻率，鍺管截止頻率3KHz。3、光敏晶體管比光敏二極管的響應(yīng)頻率要小的多。、光敏晶體管比光敏二極管的響應(yīng)頻率要小的多。鍺晶體管截止頻率，鍺二極管截止頻率。鍺晶體管截止頻率，鍺二極管截止頻率。 無論是硅管還是鍺管，對(duì)溫度的變化都比較敏感。無論是硅管還是鍺管，對(duì)溫度的變化都比較敏感。 溫度升高，熱激發(fā)產(chǎn)生的電子溫度升高，熱激發(fā)產(chǎn)生的電子電穴對(duì)增加，使暗電流上升。電穴對(duì)增加，使暗電流上升。尤其是鍺管，其暗電流較大，溫度特性較差。尤其是鍺管，其暗電流較大，溫度特性較差。 溫度升高對(duì)

52、光電流影響不大。溫度升高對(duì)光電流影響不大。 對(duì)于高溫低照度下工作的光敏晶體管，此時(shí)暗電流上升、亮電對(duì)于高溫低照度下工作的光敏晶體管，此時(shí)暗電流上升、亮電流下降，使信噪比減小；為了提高信噪比，應(yīng)采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償流下降，使信噪比減??；為了提高信噪比，應(yīng)采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償或降溫措施?；蚪禍卮胧?。 上一頁下一頁返 回1.光電耦合器光電耦合器2.光電轉(zhuǎn)速器光電轉(zhuǎn)速器3.反射式固體表面粗糙度計(jì)反射式固體表面粗糙度計(jì)4.透射式薄膜厚度計(jì)透射式薄膜厚度計(jì)5.煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回定義定義：光電耦合器是由一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光電傳感器同時(shí)封：光電耦合器是由一個(gè)發(fā)光元件和

53、一個(gè)光電傳感器同時(shí)封裝在一個(gè)外殼內(nèi)組合而成的轉(zhuǎn)換元件。可做隔離電路或負(fù)載接裝在一個(gè)外殼內(nèi)組合而成的轉(zhuǎn)換元件。可做隔離電路或負(fù)載接口用?？谟?。絕緣玻璃發(fā)光二極管透明絕緣體光敏三極管塑料發(fā)光二極管光敏三極管透明樹脂采用金屬外殼和玻璃絕緣的結(jié)構(gòu)，在其中部對(duì)接，采用環(huán)焊以保證發(fā)光二極管和光敏二極管對(duì)準(zhǔn)，以此來提高靈敏度。(a)金屬密封型(b)塑料密封型采用雙列直插式用塑料封裝的結(jié)構(gòu)。管心先裝于管腳上，中間再用透明樹脂固定，具有集光作用，故此種結(jié)構(gòu)靈敏度較高。上一頁返 回反射式固體表面粗糙度計(jì)反射式固體表面粗糙度計(jì)上一頁返 回 光源發(fā)出一定照度的光入射到被測(cè)光源發(fā)出一定照度的光入射到被測(cè) 固定的表面上，

54、一部分被表面吸固定的表面上，一部分被表面吸收，一部分反射到光電池上。被測(cè)表面越光滑，反射到光電池上的光越收，一部分反射到光電池上。被測(cè)表面越光滑，反射到光電池上的光越強(qiáng)，光電池輸出電壓越大。根據(jù)電壓表指示的電壓數(shù)，就可以判斷被測(cè)強(qiáng)，光電池輸出電壓越大。根據(jù)電壓表指示的電壓數(shù)，就可以判斷被測(cè)表面的組糙度。表面的組糙度。 上一頁返 回 光源發(fā)出一定照度的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡調(diào)制成平行光束，垂直入射到被光源發(fā)出一定照度的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡調(diào)制成平行光束，垂直入射到被測(cè)薄膜上，一部分被薄膜吸收，一部分穿過薄膜出射到光電他上；薄膜測(cè)薄膜上，一部分被薄膜吸收，一部分穿過薄膜出射到光電他上；薄膜越薄，出射光越強(qiáng)，光電池輸

55、出電壓越大。根據(jù)這種原理，不但可以用越薄，出射光越強(qiáng)，光電池輸出電壓越大。根據(jù)這種原理，不但可以用于檢測(cè)薄膜的厚度，印刷機(jī)紙張監(jiān)控，還可以檢測(cè)液體的混濁度，或氣于檢測(cè)薄膜的厚度，印刷機(jī)紙張監(jiān)控，還可以檢測(cè)液體的混濁度，或氣體和固體的透明度。體和固體的透明度。 煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀上一頁返 回 防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對(duì)煙塵源進(jìn)業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對(duì)煙塵源進(jìn)行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是

56、用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測(cè)的。如果煙道濁度光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測(cè)的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達(dá)光增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達(dá)光檢測(cè)器的光減少，因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙檢測(cè)器的光減少，因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。道濁度的變化。上一頁返 回平行光源光電探測(cè)放大顯示刻度 校正報(bào)警器吸收式煙塵濁度檢測(cè)系統(tǒng)原理圖煙道5.2.1 莫爾條紋莫爾條紋5.2.2 光柵傳感器的組成光柵傳感器的組成5.2.3 辨向原理辨向原理5.2.4 細(xì)分技術(shù)細(xì)分技術(shù)上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回 光柵

57、傳感器是用于測(cè)位移的光電傳感器。光透過光柵傳感器是用于測(cè)位移的光電傳感器。光透過光柵照射到光電器件上，根據(jù)光柵的莫爾條紋現(xiàn)象，光柵照射到光電器件上，根據(jù)光柵的莫爾條紋現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)角位移或線位移的測(cè)量?？蓪?shí)現(xiàn)角位移或線位移的測(cè)量。u 直光柵直光柵：用于測(cè)量直線位移的光柵；：用于測(cè)量直線位移的光柵；u 圓光柵圓光柵：用于測(cè)量角位移的光柵。：用于測(cè)量角位移的光柵。上一頁下一頁返 回1.光柵光柵 光柵又叫光柵尺，是由在光學(xué)玻璃上均勻刻有光柵又叫光柵尺，是由在光學(xué)玻璃上均勻刻有許多線條，形成規(guī)律排列的透光和不透光的明暗條許多線條，形成規(guī)律排列的透光和不透光的明暗條紋所組成。紋所組成。Wmn稱為光柵的柵距

58、或光柵常數(shù)稱為光柵的柵距或光柵常數(shù)把光柵常數(shù)把光柵常數(shù)W相等的兩光柵相等的兩光柵尺相對(duì)疊合在一起，柵條間尺相對(duì)疊合在一起，柵條間保持很小夾角保持很小夾角，在與柵條，在與柵條近乎垂直的方向出現(xiàn)明暗相近乎垂直的方向出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為間的條紋，稱為莫爾條紋莫爾條紋。莫爾條紋間距莫爾條紋間距WWBCABBH2sin22sin莫爾條紋寬度莫爾條紋寬度BH由光柵由光柵常數(shù)與光柵夾角決定常數(shù)與光柵夾角決定 上一頁下一頁返 回（1）莫爾條紋的間距）莫爾條紋的間距BH對(duì)光柵常數(shù)對(duì)光柵常數(shù)W具有放大作用具有放大作用 調(diào)整夾角即可得到很大的莫爾條紋的寬度，起到了放大調(diào)整夾角即可得到很大的莫爾條紋的寬度，起到了

59、放大作用，又提高了測(cè)量精度。作用，又提高了測(cè)量精度。（2）莫爾條紋具有消除光柵尺局部缺陷引起的誤差）莫爾條紋具有消除光柵尺局部缺陷引起的誤差 由于光柵尺在制作時(shí)工藝的分散性，難免有的光柵尺的由于光柵尺在制作時(shí)工藝的分散性，難免有的光柵尺的柵條或柵條間距存在著局部缺陷，但這些缺陷不會(huì)引起莫爾柵條或柵條間距存在著局部缺陷，但這些缺陷不會(huì)引起莫爾條紋的誤差。因?yàn)樵跍y(cè)量時(shí)，光電元件上接收到的光信號(hào)，條紋的誤差。因?yàn)樵跍y(cè)量時(shí)，光電元件上接收到的光信號(hào)，是透過眾多柵條形成亮帶的光信號(hào)，光柵尺的局部缺陷對(duì)亮是透過眾多柵條形成亮帶的光信號(hào)，光柵尺的局部缺陷對(duì)亮帶透光量影響極小。帶透光量影響極小。 上一頁下一頁

60、返 回（3）莫爾條紋的移動(dòng)大小和方向可以反映兩光柵尺相對(duì)移動(dòng)）莫爾條紋的移動(dòng)大小和方向可以反映兩光柵尺相對(duì)移動(dòng)大小和方向大小和方向 當(dāng)固定斜光柵尺、左右移動(dòng)直光柵尺時(shí)，莫爾條紋則作當(dāng)固定斜光柵尺、左右移動(dòng)直光柵尺時(shí)，莫爾條紋則作上下移動(dòng)。若被測(cè)體跟隨直光柵尺移動(dòng)，則可根據(jù)莫爾條紋上下移動(dòng)。若被測(cè)體跟隨直光柵尺移動(dòng)，則可根據(jù)莫爾條紋移動(dòng)的大小和方向，判斷被測(cè)體移動(dòng)的大小和方向。移動(dòng)的大小和方向，判斷被測(cè)體移動(dòng)的大小和方向。 （4）莫爾條紋的光強(qiáng)度變化近似正弦變化，便于將電信號(hào)作）莫爾條紋的光強(qiáng)度變化近似正弦變化，便于將電信號(hào)作進(jìn)一步細(xì)分，即采用進(jìn)一步細(xì)分，即采用“倍頻技術(shù)倍頻技術(shù)”。這樣可以提高

61、測(cè)量精度。這樣可以提高測(cè)量精度或可以采用較粗的光柵?；蚩梢圆捎幂^粗的光柵。上一頁下一頁返 回 根據(jù)莫爾條紋特性制作的光柵位移傳根據(jù)莫爾條紋特性制作的光柵位移傳感器，按光路形成方式可分為兩大類，即感器，按光路形成方式可分為兩大類，即反射式光柵傳感器和透射式光柵傳感器。反射式光柵傳感器和透射式光柵傳感器。 上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回 此光路適合于粗柵距的黑白透射光柵。此光路適合于粗柵距的黑白透射光柵。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，位置緊湊，調(diào)整使用方便，應(yīng)用廣泛。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，位置緊湊，調(diào)整使用方便，應(yīng)用廣泛。上一頁下一頁返 回該光路適用于黑白該光路適用于黑白反射光柵。反射光柵。 光源發(fā)射的光，經(jīng)

62、聚光鏡和物鏡后形成平行光束，以一光源發(fā)射的光，經(jīng)聚光鏡和物鏡后形成平行光束，以一定的角度穿過指示光柵、射向主光柵。這里的主光柵不形成定的角度穿過指示光柵、射向主光柵。這里的主光柵不形成透射光。照射到主光柵上的光產(chǎn)生反射光后與指示光柵形成透射光。照射到主光柵上的光產(chǎn)生反射光后與指示光柵形成莫爾條紋，此莫爾條紋光再經(jīng)反射鏡反射、物鏡組聚焦后投莫爾條紋，此莫爾條紋光再經(jīng)反射鏡反射、物鏡組聚焦后投射到光電元件上，以實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量。射到光電元件上，以實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量。 單個(gè)光電元件接收一固定點(diǎn)的莫爾條紋信號(hào)，單個(gè)光電元件接收一固定點(diǎn)的莫爾條紋信號(hào)，只能判別明暗的變化而不能辨別莫爾條紋的移只能判別明暗的變化

63、而不能辨別莫爾條紋的移動(dòng)方向，因而就動(dòng)方向，因而就不能判別運(yùn)動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)方向不能判別運(yùn)動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)方向，以致不能正確測(cè)量位移。以致不能正確測(cè)量位移。如果能夠在物體正向移動(dòng)時(shí)，將得到的脈沖數(shù)如果能夠在物體正向移動(dòng)時(shí)，將得到的脈沖數(shù)累加，而物體反向移動(dòng)時(shí)可從已累加的脈沖數(shù)累加，而物體反向移動(dòng)時(shí)可從已累加的脈沖數(shù)中減去反向移動(dòng)的脈沖數(shù)，這樣就能得到正確中減去反向移動(dòng)的脈沖數(shù)，這樣就能得到正確的測(cè)量結(jié)果。的測(cè)量結(jié)果。上一頁下一頁返 回在相距的位置上設(shè)置兩個(gè)光電元件在相距的位置上設(shè)置兩個(gè)光電元件1和和2，以得到兩個(gè)相位互差以得到兩個(gè)相位互差90的正弦信號(hào)，再的正弦信號(hào)，再以這兩個(gè)正弦信號(hào)為輸入接入辯向電

64、路。以這兩個(gè)正弦信號(hào)為輸入接入辯向電路。 上一頁下一頁返 回正向移動(dòng)時(shí)脈沖數(shù)累加，反向移動(dòng)時(shí)，便從累加的脈沖數(shù)中正向移動(dòng)時(shí)脈沖數(shù)累加，反向移動(dòng)時(shí)，便從累加的脈沖數(shù)中減去反向移動(dòng)所得到的脈沖數(shù)，這樣光柵傳感器就可辨向。減去反向移動(dòng)所得到的脈沖數(shù)，這樣光柵傳感器就可辨向。上一頁下一頁返 回l提高分辨力方法提高分辨力方法：在選擇合適的光柵柵距的前提下，以對(duì)在選擇合適的光柵柵距的前提下，以對(duì)柵距進(jìn)行測(cè)微，電子學(xué)中稱柵距進(jìn)行測(cè)微，電子學(xué)中稱“細(xì)分細(xì)分”，來得到所需的最小讀數(shù)值。來得到所需的最小讀數(shù)值。l細(xì)分細(xì)分就是在莫爾條紋變化一周期時(shí)，不就是在莫爾條紋變化一周期時(shí)，不只輸出一個(gè)脈沖，而是輸出若干個(gè)脈沖

65、，只輸出一個(gè)脈沖，而是輸出若干個(gè)脈沖，以減小辨向電路輸出脈沖間隔，提高分以減小辨向電路輸出脈沖間隔，提高分辨力。辨力。 上一頁下一頁返 回定義：定義：指在同一半導(dǎo)體襯底上生成若干個(gè)光敏單元與移位寄指在同一半導(dǎo)體襯底上生成若干個(gè)光敏單元與移位寄存器構(gòu)成一體的集成光電器件，其功能是把按空間分布的光存器構(gòu)成一體的集成光電器件，其功能是把按空間分布的光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換成按時(shí)序串行輸出的電信號(hào)。強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換成按時(shí)序串行輸出的電信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、耗電少、耐振動(dòng)、抗電磁干擾、堅(jiān)體積小、重量輕、耗電少、耐振動(dòng)、抗電磁干擾、堅(jiān)固耐用固耐用缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：分辨率不高，圖像質(zhì)量還趕不上攝像管。分辨率不高，圖像質(zhì)

66、量還趕不上攝像管。 固態(tài)圖像傳感器的敏感元件有多種類型，日前應(yīng)用最固態(tài)圖像傳感器的敏感元件有多種類型，日前應(yīng)用最廣泛的是電耦合器件廣泛的是電耦合器件(CCD)，它是一個(gè)硅光敏半導(dǎo)體器件，它是一個(gè)硅光敏半導(dǎo)體器件，由由MOS光敏元件陣列和讀出移位寄存器組成。光敏元件陣列和讀出移位寄存器組成。 上一頁下一頁返 回5.3.1 CCD基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)5.3.2 CCD工作原理工作原理5.3.3 CCD圖像傳感器的結(jié)構(gòu)圖像傳感器的結(jié)構(gòu)5.3.4 圖像傳感器的應(yīng)用圖像傳感器的應(yīng)用上一頁下一頁返 回lCCD是一種半導(dǎo)體器件是一種半導(dǎo)體器件 MOS電容的結(jié)構(gòu)電容的結(jié)構(gòu)1金屬金屬 2絕緣層絕緣層SiO2上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回 CCD是由按一定規(guī)律排列的是由按一定規(guī)律排列的MOS陣列組成。陣列組成。CCD的的最小單元是在最小單元是在P型（或型（或N型）硅襯底上生長(zhǎng)一層厚度約為型）硅襯底上生長(zhǎng)一層厚度約為120nm的的SiO2，再在，再在SiO2層上依次沉積鋁電極而構(gòu)成層上依次沉積鋁電極而構(gòu)成MOS的電容式轉(zhuǎn)移器。將的電容式轉(zhuǎn)移器。將MOS陣列加上輸入、輸出端，便構(gòu)陣列加上輸入、輸出端，便構(gòu)成