光電晶體管的結(jié)構(gòu)和特性

在 NPN 晶體管中，集電極相對(duì)于發(fā)射極正向偏置，使得基極/集電極結(jié)反向偏置。因此，在結(jié)處沒有光的情況下，正常漏電流或暗電流流動(dòng)非常小。當(dāng)光落在基極上時(shí)，該區(qū)域會(huì)形成更多的電子/空穴對(duì)，并且該作用產(chǎn)生的電流被晶體管放大。

在 NPN 晶體管中，集電極相對(duì)于發(fā)射極正向偏置，使得基極/集電極結(jié)反向偏置。因此，在結(jié)處沒有光的情況下，正常漏電流或暗電流流動(dòng)非常小。當(dāng)光落在基極上時(shí)，該區(qū)域會(huì)形成更多的電子/空穴對(duì)，并且該作用產(chǎn)生的電流被晶體管放大。
通常光電晶體管的靈敏度是晶體管直流電流增益的函數(shù)。因此，總體靈敏度是集電極電流的函數(shù)，并且可以通過(guò)在基極和發(fā)射極之間連接電阻來(lái)控制，但對(duì)于非常高靈敏度的光耦合器類型應(yīng)用，通常使用達(dá)林頓光電晶體管。

光電達(dá)林頓晶體管使用第二個(gè)雙極 NPN 晶體管來(lái)提供額外的放大，或者當(dāng)由于低光水平或選擇性靈敏度而需要更高靈敏度的光電探測(cè)器時(shí)，但其響應(yīng)比普通 NPN 光電晶體管慢。
光電達(dá)林頓器件由普通光電晶體管組成，其發(fā)射極輸出耦合到較大雙極 NPN 晶體管的基極。由于達(dá)林頓晶體管配置提供的電流增益等于兩個(gè)單獨(dú)晶體管??的電流增益的乘積，因此光電達(dá)林頓器件產(chǎn)生非常靈敏的檢測(cè)器。
光電晶體管光傳感器的典型應(yīng)用是光隔離器、槽型光開關(guān)、光束傳感器、光纖和電視遙控器等。檢測(cè)可見光時(shí)有時(shí)需要紅外濾光片。
另一種值得一提的光結(jié)半導(dǎo)體光傳感器是光電晶閘管。這是一種光控晶閘管或可控硅整流器，SCR，可用作交流應(yīng)用中的光控開關(guān)。然而，與同等光電二極管或光電晶體管相比，它們的靈敏度通常非常低。
為了幫助提高其對(duì)光的敏感度，光電晶閘管在柵極結(jié)周圍做得更薄。這個(gè)過(guò)程的缺點(diǎn)是它限制了它們可以切換的陽(yáng)極電流量。然后，對(duì)于更高電流的交流應(yīng)用，它們被用作光耦合器中的引導(dǎo)裝置，以切換更大的更傳統(tǒng)的晶閘管。