发光二极管的结构,发光二极管内部结构

光电二极管工作原理图

通常当用光照亮PN结的时，共价键被电离。这会产生空穴和电子对。由于电子-空穴对的产生而产生光电流。当能量超过 1.1eV 的光子撞击二极管时，就会形成电子空穴对。当光子进入二极管的耗尽区时，它以高能量撞击原子。这导致从原子结构中释放电子。电子释放后，产生自由电子和空穴。具体的可以看下图。

光子产生电子/空穴对

反向偏压吸引空穴和电子

空穴和电子形成光电电流

一般来说，电子带负电荷，空穴带正电荷。耗尽能量将具有内建电场。由于该电场，电子-空穴对远离PN结。因此，空穴向阳极移动，电子向阴极移动以产生光电流。

光子吸收强度和光子能量彼此成正比。照片能量越少，吸收越多。这整个过程被称为内光电效应。

内在激发和外在激发是发生光子激发的两种方法。当价带中的电子被光子激发到导带时，就会发生本征激发过程。

光电二极管主要以三种不同的模式工作，是：

• 光伏模式
• 光电导模式
• 雪崩二极管模式

光伏模式

这种模式也称为零偏压模式。当光电二极管工作在低频应用和超能级光应用时，这种模式是首选。当闪光照射光电二极管时，会产生电压。产生的电压将具有非常小的动态范围，并且具有非线性特性。当光电二极管在此模式下配置 OP-AMP ，随温度的变化将非常小。