S-80840ANNP-ED4-T2在少數(shù)載流子在PN結(jié)附近積累和消散的過程,所以電容效應(yīng)非常小,工作速度非�？�,特別適合于高頻或開關(guān)狀態(tài)應(yīng)用。

由于肖特基二極管的耗盡區(qū)只存在于N型半導(dǎo)體一側(cè)(金屬是良好導(dǎo)體,勢壘區(qū)全部落在半導(dǎo)體一側(cè)),相對較薄,故其正向?qū)ㄩT坎電壓和正向壓降都比PN結(jié)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(qū)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(jié)二極管大。

光電子器件,雖然模擬和數(shù)字電子技術(shù)中,廣泛地應(yīng)用半導(dǎo)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(huán)節(jié)中應(yīng)用也愈來愈廣泛。例如在電話、計算機網(wǎng)絡(luò),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(dǎo)航裝置中均采用現(xiàn)代化的光電子系統(tǒng)。光電子系統(tǒng)的突出優(yōu)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(fù)雜,光信號的操作與調(diào)制需要精心的設(shè)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(jié)構(gòu)與PN結(jié)二極管類似,但在它的PN結(jié)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(jié)在反向偏置狀態(tài)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(shù)量級。

光電二極管可用來作為光的測量,是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的常用器件。

發(fā)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(fā)出光來,這是由于電子與空穴直接復(fù)合而放出能量的結(jié)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(fā)光二極管的符號。幾種常見發(fā)光材料的二極管主要參數(shù)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(fā)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(fā)光二極管構(gòu)成的。

發(fā)光二極管的另一種重要用途是將電信號變?yōu)楣庑盘?通過光纜傳輸,然后再用光電二極管接收,再現(xiàn)電信號。圖3.5.9表示一發(fā)光二極管發(fā)射電路通過光纜驅(qū)動一光電二極管電路。在發(fā)射端一個0~5Ⅴ的脈沖信號通過500Ωlx(勒)為照度(E)的單位。發(fā)光二極管的主要特性,注:cd(坎)發(fā)光強度的單位。Rs=500Ω發(fā)光二極管,發(fā)射電路的電阻作用于發(fā)光二極管(LED①),這個驅(qū)動電路可使LED產(chǎn)生一數(shù)字光信號,并作用于光纜。由LED發(fā)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(fù)原為0~5Ⅴ電平的數(shù)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?shù)墓庀抻趩紊南喔尚缘牟ㄩL,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(chǎn)生。如圖3.5,10a所示,激光二極管的物理結(jié)構(gòu)是在發(fā)光二極管的結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體,其端面經(jīng)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(jié)發(fā)射出光來并與光諧振腔相互作用,從而進一步激勵從結(jié)上發(fā)射出單波長的光。同時,光在光諧振腔中產(chǎn)生振蕩并被放大,形成激光。這種光的物理性質(zhì)與材料有關(guān)。

半導(dǎo)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(fā)射的是可見光,而激光二極管發(fā)射的則主要是紅外線。這與所用的半導(dǎo)體材料(如砷化鎵等)的物理性質(zhì)有關(guān),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(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用,如計算機上的光盤驅(qū)動器、激光打印機中的打印頭等。

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