光敏三极管教程

还有种类繁多的电子设计器可用的光敏器件。虽然光电二极管履行很多要求，晶体管或照片晶体管也是可用的和更适合于某些应用程序。提供高水平的增益和标准设备，成本低，可以在许多应用程序中使用这些器件。

照片晶体管的想法已经认识很多年。威廉 · 肖克利首先提出了思想于 1951 年，不长时间后发现了普通晶体管。它当时只有两年之前照片晶体管被证明。自那时以来器件在各种应用程序，使用和它们的发展一直延续至今。

光敏三极管结构

虽然普通晶体管展览的光敏性的影响，如果他们暴露于光，光敏三极管的结构是专门为照片应用程序优化。照片晶体管有多大的基础和收集器领域比将用于正常的晶体管。这些设备一般采用的是扩散或离子植入。

同质结平面光敏三极管结构

早期的照片晶体管使用锗或硅整个器件给同质结结构。更现代的晶体管使用 III V 型材料镓砷化物等。用不同的材料的异质结构的 p-n 结两侧也是受欢迎因为它们提供了更高的转换效率。这些一般都被备具有匹配的晶格结构的材料的外延生长。这些照片晶体管通常使用台面结构。有时肖特基 （金属半导体） 可用于收集器内光敏三极管，虽然这种做法是不太常见这些天因为其他结构提供更好的性能级别。

异质结台面结构光敏三极管

为了确保最优的转换，因此灵敏度，发射器接触往往被抵消光敏三极管结构内。这将确保最大的光量达到活动区域内光敏三极管。

光敏三极管操作

照片晶体管都被以他们活跃的政权，虽然基地连接是离开开路或断开连接，因为不是必需的。照片晶体管的基础只会用于附加集电极电流流动，这会掩盖任何照片行动的电流偏置晶体管。操作的偏置条件都十分简单。N-p-n 晶体管的集电极是由发射器就积极或消极的 p-n-磷晶体管。

光进入基区的光敏三极管在哪里它会导致电子一空穴生成。这主要发生在反向偏置基地集电结。空穴-电子对电场的影响下，移动和提供基极电流，导致了电子注入发射器。

光敏三极管特性

正如已经提到照片晶体管具有很高的增益晶体管行动造成的。对于直立结构，即那些使用了同样的材料设备，这可能是令约 50 到数百元。然而对于异质结构设备，增益的水平可能上升到 1 万。尽管他们高水平的增益异质结构器件不广泛使用，因为很明显更昂贵，制造。所有器件时相比，雪崩光电二极管，提供增益的另一个设备的进一步好处是噪音的光敏三极管具有更低水平。

光敏三极管的主要缺点之一是，它并没有特别好的高频率响应的事实。这源于大电容与基地集电结相关联。这个路口被设计为相对较大，使其能够拿起足够数量的光。对于一个典型的直立结构设备带宽可能限于大约 250 千赫。异质结器件具有更高的上限，一些可在高达 1 GHz 的频率。

不同光照条件下照片晶体管的特性。他们是非常类似于传统的双极晶体管，但具有不同级别的基极电流取而代之的是不同层次的光强的特点。

还有少量电流流动的照片晶体管，即使没有光是存在。这被称为暗电流，并且代表注入发射器的载体的数量很少。像照片生成载体这也是受由晶体管行动放大。