
(1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高,半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半。
(2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了。例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等。
近年来广泛使用着一种半导体发光器件--发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能。目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管。
另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源。
(3)搀杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化。例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此,人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素,精确控制它的导电能力,用以制作各种各样的半导体器件。
由以上特性的,可以确定为半导体。绝对不要以为是按阻值范围划分的。
下面,是根据导电特性作出的标准划分。能带的概念是大学的,建议不必深究,不用再查,确实对中学生没必要。
可将固体划分为导体,半导体和绝缘体。
善于传导电流的物质称为导体。常见的导体有金属、电解质水溶液、电离气体等。对金属来说,内层电子能量较低,充满能带,故不参与导电。金属多数是一价的,每个原子的外层轨道有一个价电子,故晶体中N个价电子不能填满一个能带而形成导带,在外电场作用下导带中的自由电子可从外电场吸收能量,跃迁到自身导带中未被占据的较高能级上,形成电流。
绝缘体在形态上可分为固态、液态和气态。固态绝缘体中又分为非晶态(如塑料、橡胶、玻璃等)和晶态(如云母、金刚石等)两类。晶态绝缘体能带的结构与导体的不同点是:电子恰好填满能量低的能带,其它的能带都是空的,亦即绝缘体中不存在导带,只有满带和空带。满带和空带之间不可能存在电子的能量区域被称为禁带。绝缘体的基本特征就是禁带的宽度(又称能隙)很大。电子很难在热激发或外电场作用下获得足够的能量由满带跃入空带。
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其能带结构与绝缘体类似。在绝对零度时,只存在满带和空带。与绝缘体不同的是禁带较窄,在室温下,在外界光、热、电作用下能容易地把满带中能量较高的电子,激发到空带,把空带变为导带。同时,在满带中留下一些电子空位,这些空位称为空穴,可看成是带正电荷的准粒子。在半导体中,一方面,在外电场作用下,导带中电子作定向运动,形成电流,起导电作用;另一方面,满带中的空穴,在外电场作用下,将被其它能态的电子进来填充,同时,在这个电子能态中又产生了新的空穴,于是就出现了电子填补空穴的运动。在电场作用下,填补空穴的电子也作定向移动,形成电流。这种电子填补空穴的运动,完全相当于带正电的空穴在作与电子运动方向相反的运动。为了区别于自由电子的导电,这种导电称之为空穴导电。导带中自由电子的导电和满带中空穴导电是同时存在的,宏观上的电流就是电子电流和空穴电流的代数和。满带中的空穴数和导带中电子数正好相等,都是参与导电的载流子。半导体导电与金属导电的差别,那就是金属中只有自由电子参与导电,而半导体中导带中电子和满带中空穴都参与导电。半导体中自由电子数目较小,有可能通过外部电场作用来控制其中的电子运动。半导体的电阻率随温度不同而明显变化。温度升高时,有更多的电子被热激发,使满带中的空穴数和导带中的电子数急剧增加,导电性能大大提高,电阻率相应地大大降低。
你发错版了,以后应发在工程或物理才对.阻值减小只是因为电阻特性而已,其阻值与入射光量有关,而与电压、电流无关
也就是说为了找到阻值减小的而去试验才得到或发现的.
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应.在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示.为了增加灵敏度,两电极常做成梳状.构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体.
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少.当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小.光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低.当光敏电阻两端加上电压后,流过光敏电阻的电流随光照增大而增大.入射光消失,电子-空穴对逐渐复合,电阻也逐渐恢复原值,电流也逐渐减小.
光敏电阻的主要参数
光敏电阻主要参数有亮电阻、暗电阻、时间常数、光谱特性、温度系数和照度指数等.
①亮电阻:一般规定在a光源,色温(2854±50)k,照度1001x条件下测得.
②暗电阻:在01x下测得,由于它会随时间延长而增加,所以规定时间30s.
③时间常数:当光敏电阻在01x上升到1001x时,电阻到达稳定状态的63%所需的时间,也称为惯性,编程器.
④光谱特性:表示光敏电阻对不同波长的光照敏感程度,光谱响应最敏感的波长称为光谱响应峰值.
⑤温度系数:温度变化1℃,亮电阻的相对变化,一般规定在1001x下试.
⑥照度指数:表征光照与亮电阻的关系曲线称为照度指数,一般在照度为llx、101x、1001x、10001x分段测试.
典型光敏电阻参数举例.
·光敏电阻mg41—2:外径尺寸9.2mm;额定功率20mw;亮电阻《1~10kgl;暗电阻》0.1~10mgl;使用环境温度-40~70~c;时间常数《20ms;最高工作电压100v.
·光敏电阻mg41—4:外径尺寸9.2mm;额定功率100mw;亮电阻《100~200fl;暗电阻》50~1000mfl;使用环境温度一40~70~c;时间常数
理论上短时间内不会,只受光照的波长和强度影响,这两个量都和你说的时间没什么大的关系,(当然前提是光照的光特性基本不变基本不变),半导体内部如果没有明显杂志缺陷,活或者光的能量(波长和强度)不是特别强的话都不足以改变半导体的特性,光照撤去后一般都可恢复欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)