通常,材料根据在其中传导电流的能力分为三大类,如半导体、导体和绝缘体。因此,这些材料电导率的主要差异源于它们能带结构的差异。当光线落在材料上时,其材料的导电性显著增加,称为光电导体材料。增加的电导率称为光电导率。
什么是光电导体/光电导?
光电导体或光电导是一种电和光学现象,其中材料由于吸收电磁辐射(如红外光、紫外光、可见光或伽马辐射)而变得更具导电性。一旦半导体材料吸收光,则电荷载流子的数量及其导电性将增加。
一旦将负载电阻器和偏置电压与半导体串联使用,就可以测量负载电阻器上的电压降,同时材料电导率的变化会改变流经电路的电流。
光电导材料比如有:导电聚合物聚乙烯咔唑材料广泛用于复印,硫化铅材料用于红外探测应用,如俄罗斯环礁热寻导弹,美国响尾蛇和硒用于早期静电复印和电视。
光电导体结构及工作原理
光电导体结构如下所示。光电导体包括光敏材料,该材料以长条之字形布置在盘形底座上。连接端子固定在条带每一侧的导电材料上。因此,光敏材料是两个导体之间的宽条,并使用透明塑料盖对其进行保护。
光电导体结构
CdSe(硒化镉)和 CdS(硫化镉)等两种材料用于制造光电导电池。这两种材料对光强度变化的反应非常缓慢。因此,CdSe 的响应时间约为 10 ms,而对于 CdS,它可能为 100 ms。
这两种材料的另一个主要区别是温度敏感性,因为环境温度的变化会导致 CdSe 电池的电阻发生巨大变化;然而,硫化镉电阻仍然相当稳定。
与所有其他类型的设备一样,必须注意确保功耗不会过大。CdS 电池的光谱响应与人眼的光谱响应有关,因为它对可见光做出快速响应。
光电导体的工作原理
一旦光线照射到光电导材料的表面,它就会提供足够的能量使材料中的电子远离它们的原子。因此,可以在材料内产生空穴和电子等自由电荷载流子,其电阻会降低。所以这被称为光电导效应。
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