S-80840ANNP-ED4-T2在少數載流子在PN結附近積累和消散的過程,所以電容效應非常小,工作速度非常快,特別適合于高頻或開關狀態應用。

由于肖特基二極管的耗盡區只存在于N型半導體一側(金屬是良好導體,勢壘區全部落在半導體一側),相對較薄,故其正向導通門坎電壓和正向壓降都比PN結二極管低(約低0.2Ⅴ),如圖3.5.6b所示。

但是,也由于肖特基二極管的耗盡區較薄,所以反向擊穿電壓比較低,大多不高于bOⅤ,最高僅約100Ⅴ,且反向漏電流比PN結二極管大。

光電子器件,雖然模擬和數字電子技術中,廣泛地應用半導體二極管和三極管電路來作信號處理,但是光信號在信號傳輸和存儲等環節中應用也愈來愈廣泛。例如在電話、計算機網絡,聲像演唱機用的CD或ⅤCD,計算機光盤CD-R0M,甚至于在船舶和飛機的導航裝置中均采用現代化的光電子系統。光電子系統的突出優點是,抗干擾能力較強,可大量地傳送信息,而且傳輸損耗小,工作可靠。它的主要缺點在于,光路比較復雜,光信號的操作與調制需要精心的設計。

光信號和電信號的接口需要一些特殊的光電子器件,下面分別予以簡要介紹。

光電二極管的結構與PN結二極管類似,但在它的PN結處,通過管殼上的一個玻璃窗口能接收外部的光照。這種器件的PN結在反向偏置狀態下運行,它的反向電流隨光照強度的增加而上升。圖35,7a是光電二極管的符號,圖b是它的電路模型,而圖c則是它的特性曲線。其主要特點是,它的反向電光電二極管(a)符號 (b)電路模型 (c)特性曲線流與照度成正比,靈敏度的典型值為0,1uA/1x①數量級。

光電二極管可用來作為光的測量,是將光信號轉換為電信號的常用器件。

發光二極管通常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物,如砷化鎵、磷化鎵等制成。這種管子通過電流時將發出光來,這是由于電子與空穴直接復合而放出能量的結果。光譜范圍是比較窄的,其波長由所使用的基本材料而定。圖3.5.8表示發光二極管的符號。幾種常見發光材料的二極管主要參數如表3.5.2所示。工作電流一般為幾個毫安到十幾毫安之間。發光二極管常用來作為顯示器件,除單個使用外.也常作成七段式或矩陣式器仵。例如,很多大型顯示屏都是由矩陣式發光二極管構成的。

發光二極管的另一種重要用途是將電信號變為光信號,通過光纜傳輸,然后再用光電二極管接收,再現電信號。圖3.5.9表示一發光二極管發射電路通過光纜驅動一光電二極管電路。在發射端一個0~5Ⅴ的脈沖信號通過500Ωlx(勒)為照度(E)的單位。發光二極管的主要特性,注:cd(坎)發光強度的單位。Rs=500Ω發光二極管,發射電路的電阻作用于發光二極管(LED①),這個驅動電路可使LED產生一數字光信號,并作用于光纜。由LED發出的光約有⒛%耦合到光纜。在接收端,傳送的光中,約有80%耦合到光電二極管,以至在接收電路的輸出端復原為0~5Ⅴ電平的數字信號。

激光二極管,光電二極管通常用于接收由光纜傳來的光信號,此時光纜用作光傳輸線,它是玻璃或塑料制成的。若傳輸的光限于單色的相干性的波長,則光纜傳輸更為有效。相干性的光是一種電磁輻射,其中所有的光子具有相同的頻率且同相位。相干的單色光信號可以用激光二極管來產生。如圖3.5,10a所示,激光二極管的物理結構是在發光二極管的結間安置一層具有光活性的半導體,其端面經過拋光后具有部分反射功能,因而形成一光諧振腔。在正向偏置的情況下,LED結發射出光來并與光諧振腔相互作用,從而進一步激勵從結上發射出單波長的光。同時,光在光諧振腔中產生振蕩并被放大,形成激光。這種光的物理性質與材料有關。

半導體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。但氣體激光器所發射的是可見光,而激光二極管發射的則主要是紅外線。這與所用的半導體材料(如砷化鎵等)的物理性質有關,圖3.5.10b是激光二極管的符號。激光二極管在小功率光電設備中得到廣泛的應用,如計算機上的光盤驅動器、激光打印機中的打印頭等。

注入電流拋光面半導體激光工極管(a)物理結構 (b)符號,系Llght-emi△ng Dode的縮寫。