光電二三極管特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料分解

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案光敏二極管特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)光電器件的光電特性、伏安特性的測(cè)試方法；2.掌握光電器件的工作原理、適用圍和應(yīng)用基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)容、光電二極管暗電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電二極管光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電二極管伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電二極管光電特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電二極管時(shí)間特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電二極管光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電三極管光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電三極管伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電三極管光電特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電三極管時(shí)間特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光電三極管光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)儀器1、光電二三極管綜合實(shí)驗(yàn)儀1個(gè)2、光通路組件1套3、光照度計(jì)1個(gè)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4、電源線1根5、2#迭插頭對(duì)（紅色，50cm）10根6、2#迭插頭對(duì)（黑色，50cm）10根7、三相電源線1根8、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1本四、實(shí)驗(yàn)原理、概述隨著光電子技術(shù)的發(fā)發(fā)展 ,光電檢測(cè)在靈敏度、光譜響應(yīng)圍及頻率我等技術(shù)方面要求越來越高，為此，近年來出現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的光伏檢測(cè)器， 如硅鍺光電二極管、PIN光電二極管和雪崩光電二極管（ APD）等。光敏晶體管通常指光電二極管和光電三極管，通常又稱光敏二極管和三敏三極管。光敏二極管的種類很多，就材料來分，有鍺、硅制作的光敏二極管，也有 III－V族化合物及其他化合物制作的二極管。從結(jié)構(gòu)我來分，有 PN結(jié)、PIN結(jié)、異質(zhì)結(jié)、肖特基勢(shì)壘及點(diǎn)接觸型等。從對(duì)光的響應(yīng)來分，有用于紫外光、紅外光等種類。不同種類的光敏二極管，具不同的光電特性和檢測(cè)性能。例如，鍺光敏二極管與硅光敏二極管相比，它在紅外光區(qū)域有很大的靈敏度，如圖所示。 這是由于鍺材料的禁帶寬度較硅小，它的本征吸收限處于紅外區(qū)域， 因此在近紅外光區(qū)域應(yīng)用；再一方面，鍺光敏二極管有較大的電流輸出， 但它比硅光敏二極管有較大的反向暗電流，因此，它的噪聲較大。又如， PIN型或雪崩型光敏二極管與擴(kuò)散型PN結(jié)光敏二極管相比具有很短的時(shí)間響應(yīng)。因此，在使用光敏二極管進(jìn)要了解其類型及性能是非常重要的。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案光敏二極管和光電池一樣，其基本結(jié)構(gòu)也是一個(gè) PN結(jié)。與光電池相比，它的突出特點(diǎn)是結(jié)面積小，因此它的頻率特性非常好。 光生電動(dòng)勢(shì)與光電池相同， 但輸出電流普遍比光電池小，一般為數(shù)微安到數(shù)十微安。按材料分，光敏二極管有硅、砷化鉛光敏二極管等許多種，由于硅材料的暗電流溫度系數(shù)較小，工藝較成熟，因此在實(shí)驗(yàn)際中使用最為廣泛。光敏三極管與光敏二極管的工作原理基本相同， 工作原理都是基于光電效應(yīng)，和光敏電阻的差別僅在于光線照射在半導(dǎo)體 PN結(jié)上，PN結(jié)參與了光電轉(zhuǎn)換過程。、光電二三極管的工作原理光生伏特效應(yīng)：光生伏特效應(yīng)是一種光電效應(yīng)。 光生伏特效應(yīng)是光照使不均勻半導(dǎo)體或均勻半導(dǎo)體中光生電子和空穴在空間分開而產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。 對(duì)于不均勻半導(dǎo)體，由于同質(zhì)的半導(dǎo)體不同的摻雜形成的 PN結(jié)、不同質(zhì)的半導(dǎo)體組成的異質(zhì)結(jié)或金屬與半導(dǎo)體接觸形成的肖特基勢(shì)壘都存在建電場(chǎng)， 當(dāng)光照射這種半導(dǎo)體時(shí)，由于半導(dǎo)體對(duì)光的吸收而產(chǎn)生了光生電子和空穴， 它們?cè)诮妶?chǎng)的作用下就會(huì)向相反的方向移動(dòng)和聚集而產(chǎn)生電位差。 這種現(xiàn)象是最重要的一類光生伏特效應(yīng)。均勻半導(dǎo)體體沒有建電場(chǎng)，當(dāng)光照射時(shí)， 因眼光生載流子濃度梯度不同而引起載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，且電子和空穴的遷移率不相等， 使兩種載流子擴(kuò)散速度的不同從而導(dǎo)致兩種電荷分開，而出現(xiàn)光生電勢(shì)。這種現(xiàn)象稱為丹倍效應(yīng)。此外，如果存在外加磁場(chǎng)，也可使得擴(kuò)散中的兩種載流子向相反方向偏轉(zhuǎn)， 從而產(chǎn)生光生電勢(shì)。通常把丹倍效應(yīng)和光磁電效應(yīng)成為體積光生伏特效應(yīng)。 光電二極管和光電三極管即為光電伏特器件。光敏二極管的結(jié)構(gòu)和普通二極管相似， 只是它的PN結(jié)裝在管殼頂部，光線通過透鏡制成的窗口，可以集中照射在 PN結(jié)上，圖2（a）是其結(jié)構(gòu)示意圖。光敏精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案二極管在電路常處于反向偏置狀態(tài)，如圖 2（b）所示。IcVNcEPeIΦN+-EU0RLμAa)b)圖2光敏二極管圖3光敏三極管a)結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)b)基本電路a)結(jié)構(gòu)示意圖b)基本電路我們知道，PN結(jié)加反向電壓時(shí)，反向電流的大小取決于P區(qū)和N區(qū)中少數(shù)載流子的濃度，無光照時(shí)P區(qū)中少數(shù)載流子(電子)和N區(qū)中的少數(shù)載流子(空穴)都很少，因此反向電流很小。但是當(dāng)光照PN結(jié)時(shí)，只要光子能量h大于材料的禁帶寬度，就會(huì)在PN結(jié)及其附近產(chǎn)生光生電子—空穴對(duì)，從而使 P區(qū)和N區(qū)少數(shù)載流子濃度大大增加，它們?cè)谕饧臃聪螂妷汉?PN結(jié)電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)，分別在兩個(gè)方向上渡越 PN結(jié)，使反向電流明顯增大。如果入射光的照度變化，光生電子—空穴對(duì)的濃度將相應(yīng)變動(dòng)， 通過外電路的光電流強(qiáng)度也會(huì)隨之變動(dòng)， 光敏二極管就把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成了電信號(hào)。光敏三極管有兩個(gè) PN結(jié)，因而可以獲得電流增益，它比光敏二極管具有更高的靈敏度。其結(jié)構(gòu)如圖 3（a）所示。當(dāng)光敏三極管按圖 3（b）所示的電路連接時(shí)，它的集電結(jié)反向偏置，發(fā)射結(jié)正向偏置，無光照時(shí)僅有很小的穿透電流流過，當(dāng)光線通過透明窗口照射集電結(jié)時(shí)，和光敏二極管的情況相似，將使流過集電結(jié)的反向電流增大， 這就造成基區(qū)中正電荷的空穴的積累，發(fā)射區(qū)中的多數(shù)載流子 (電子)將大量注人基區(qū)，由于基區(qū)很薄，只有一小部分從發(fā)射區(qū)注入的電子與基區(qū)的空穴復(fù)合， 而大部分電子將穿過基區(qū)流向與電源正極相接的集電極， 形成集電極電流。這個(gè)過程與普通三極管的電流放大作用相似，它使集電極電流是原始光電流的 (l+β)倍。這樣集電極電流精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案將隨入射光照度的改變而更加明顯地變化。在光敏二極管的基礎(chǔ)上，為了獲得增益，就利用了晶體三極管的電流放大作用，用Ge或Si單晶體制造NPN或PNP型光敏三極管。其結(jié)構(gòu)使用電路及等效電路如圖4所示。+光SiO2CBEECIΨβIΨPNEJBRLN＋(1+β)iVE-(a)光敏三級(jí)管結(jié)構(gòu)(b)使用電路(c)等效電路圖4 光敏三極管結(jié)構(gòu)及等效電路光敏三極管可以等效一個(gè)光電二極管與另一個(gè)一般晶體管基極和集電極并聯(lián) ：集電極-基極產(chǎn)生的電流，輸入到三極管的基極再放大。不同之處是，集電極電流（光電流）由集電結(jié)上產(chǎn)生的 iφ控制。集電極起雙重作用：把光信號(hào)變成電信號(hào)起光電二極管作用；使光電流再放大起一般三極管的集電結(jié)作用。 一般光敏三極管只引出E、C兩個(gè)電極，體積小，光電特性是非線性的，廣泛應(yīng)用于光電自動(dòng)控制作光電開關(guān)應(yīng)用。、光電二三極管的基本特性（1）暗電流光電二三極管在一定偏壓，當(dāng)沒有光照的情況下，即黑暗環(huán)境中，所測(cè)得的電流值即為光電二、三極管的暗電流。（2）光電流光電二極管在一定偏壓，當(dāng)有光電照的情況下，所測(cè)得的電流值即為光電二、三精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案極管在某特定光照下的光電流。（3）光照特性光電二極管在一定偏壓下，當(dāng)入射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，通過光電二三極管的電流隨之變化，即為光電二、三極管的光照特性。反向偏壓工作狀態(tài)下，在外加電壓E和負(fù)載電阻RL的很大變化圍，光電流與入照光功率均具有很好的線性關(guān)系；在無偏壓工作狀態(tài)下，只有RL較小時(shí)光電流與入照光功率成正比， RL增大時(shí)光電流與光功率呈非線性關(guān)系。圖5光電二極管的光照特性（4）伏安特性在一定光照條件下，光電二、三極管的輸出光電流與偏壓的關(guān)系稱為伏安特性。光電二極管的伏安特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：I=I0[1－exp(qV/kT)] ＋I(xiàn)L其中I0是無光照的反向飽和電流， V是二極管的端電壓（正向電壓為正，反向電壓為負(fù)），q為電子電荷，k為波耳茲常數(shù)，T為PN結(jié)的溫度，單位為 K，IL為無偏壓狀態(tài)下光照時(shí)的短路電流，它與光照時(shí)的光功率成正比。 (光電二極管的伏安特性如下圖所示)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案3lx0=2E)Am 10000lx(c 2I5000lx2000lx11000lx-4 -8 -12V(V)圖6光電二三極管的伏安特性曲線（5）響應(yīng)時(shí)間特性光敏晶體管受調(diào)制光照射時(shí)， 相對(duì)靈敏度與調(diào)制頻率的關(guān)系稱為頻率特性。 如圖所示。減少負(fù)載電阻能提高響應(yīng)頻率，但輸出降低。一般來說，光敏三極管的頻響比光敏二極管差得多，鍺光敏三極管的頻響比硅管小一個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)驗(yàn)證明，光電器件的信號(hào)的產(chǎn)生和消失不能隨著光強(qiáng)改變而立刻變化，會(huì)有一定的惰性，這種惰性通常用時(shí)間常數(shù)表示。即當(dāng)入射輻射到光電探測(cè)器后或入射輻射遮斷后，光電探測(cè)器的輸出升到穩(wěn)定值或下降到照射前的值所需時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間。為衡量其長短，常用時(shí)間常數(shù)τ的大小來表示。當(dāng)用一個(gè)輻射脈沖光電探測(cè)器，如果這個(gè)脈沖的上升和下降時(shí)間很短，如方波，則光電探測(cè)器的輸出由于器件的惰性而有延遲，把從10%上升到90%峰值處所需的時(shí)間稱為探測(cè)器的上升時(shí)間，而把從90%下降到10%所需的時(shí)間稱為下降時(shí)間。如圖所示精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案(a)10.90.1t t t(b)圖7上升時(shí)間和下降時(shí)間a）入射光脈沖方波（b）響應(yīng)時(shí)間6）光譜特性一般光電二三極管的光譜響應(yīng)特性表示在入射光能量保持一定的條件下，光電二三極管在一定偏壓下所產(chǎn)生光電流與入射光波長之間的關(guān)系。一般用相對(duì)響應(yīng)表示，實(shí)驗(yàn)中光電二三極秘的響應(yīng)圍為400~1100nm，峰值波長為800~900nm，由于實(shí)驗(yàn)儀器所提供的波長圍為400~650nm，因此，實(shí)驗(yàn)所測(cè)出的光譜響應(yīng)曲線呈上升趨勢(shì)。五、注意事項(xiàng)1、當(dāng)電壓表和電流表顯示為“ 1＿”是說明超過量程，應(yīng)更換為合適量程；、連線之前保證電源關(guān)閉。、實(shí)驗(yàn)過程中，請(qǐng)勿同時(shí)撥開兩種或兩種以上的光源開關(guān)，這樣會(huì)造成實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案、光電二極管偏壓不要接反。六、實(shí)驗(yàn)步驟下面的實(shí)驗(yàn)容為光電二極管的實(shí)驗(yàn)容， 實(shí)驗(yàn)之前請(qǐng)拆卸結(jié)構(gòu)件，將光電二極管結(jié)構(gòu)件裝入對(duì)應(yīng)光器件插座中。、光電二極管暗電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖如圖 8所示，但是在實(shí)際操作過程中，光電二極管和光電三極管的暗電流非常小，只有 nA數(shù)量級(jí)。這樣，實(shí)驗(yàn)操作過程中，對(duì)電流表的要求較高，本實(shí)驗(yàn)中，采用電路中串聯(lián)大電阻的方法，將圖 8中的RL改為20M，再利用歐姆定律計(jì)算出支路中的電流即為所測(cè)器件的暗電流，如圖 8所示。I暗 V/RL圖81）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開關(guān)S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（3）“光照度調(diào)節(jié)”調(diào)到最小，連接好光照度計(jì)，直流電源調(diào)至最小，打開照度精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案計(jì)，此時(shí)照度計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為 0。4）將電壓表直接與電源兩端相連，打開電源調(diào)節(jié)直流電源電位器，使得電壓輸出為15V，關(guān)閉電源。（注意：在下面的實(shí)驗(yàn)操作中請(qǐng)不要?jiǎng)与娫凑{(diào)節(jié)電位器，以保證直流電源輸出電壓不變）（5）按圖8所示的電路連接電路圖，負(fù)載 RL選擇RL15=20M。（6）打開電源開關(guān)，等電壓表讀數(shù)穩(wěn)定后測(cè)得負(fù)載電阻 RL上的壓降V暗，則暗電流L暗=V暗/RL。所得的暗電流即為偏置電壓在 15V時(shí)的暗電流.(注:在測(cè)試暗電流時(shí),應(yīng)先將光電器件置于黑暗環(huán)境中 30分鐘以上,否則測(cè)試過程中電壓表需一段時(shí)間后才可穩(wěn)定 )（7）實(shí)驗(yàn)完畢，直流電源調(diào)至最小 ,關(guān)閉電源，拆除所有連線。、光電二極管光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖9所示。圖91）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。3）按圖9連接電路圖，RL取RL4=1K歐。4）打開電源,緩慢調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器，直到光照為300lx（約為環(huán)境光照），緩慢調(diào)節(jié)直流調(diào)節(jié)電位器到電壓表顯示為6V，請(qǐng)出此時(shí)電流表的讀數(shù)，即為光電二極管在偏壓6V，光照300lx時(shí)的光電流。5）實(shí)驗(yàn)完畢，將光照度調(diào)至最小，直流電源調(diào)至最小，關(guān)閉電源，拆除所有連線。、光電二極管光照特性實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖如圖9所示。1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（3）按圖9所示的電路連接電路圖，負(fù)載 RL選擇RL4=1K歐。4）將“光照度調(diào)節(jié)”旋鈕逆時(shí)針調(diào)節(jié)至最小值位置。打開電源，調(diào)節(jié)直流電源電位器，直到顯示值為8V左右，順時(shí)針調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器，增大光照度值，分別記下不同照度下對(duì)應(yīng)的光生電流值，填入下表。若電流表或照度計(jì)顯示為“1＿”時(shí)說明超出量程，應(yīng)改為合適的量程再測(cè)試。光照度（Lx）0100300500700800精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案光生電流（μ）5）將“光照度調(diào)節(jié)”旋鈕逆時(shí)針調(diào)節(jié)到最小值位置后關(guān)閉電源。6）將以上連接的電路中改為如下圖10連接（即0偏壓），RL取RL4=1K歐。圖10（7）打開電源，順時(shí)針調(diào)節(jié)該光照度調(diào)節(jié)旋鈕，增大光照度值，分別記下不同照度下對(duì)應(yīng)的光生電流值，填入下表。若電流表或照度計(jì)顯示為“ 1＿”時(shí)說明光照度（Lx）0100300500700800超出量程，應(yīng)改為光生電流合適的量程再測(cè)（μA）試。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案8）根據(jù)上面兩表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)軸中作出兩條曲線，并進(jìn)行比較。9）實(shí)驗(yàn)完畢，將光照度調(diào)至最小，直流電源調(diào)至最小，關(guān)閉電源，拆除所有連線。、光電二極管伏安特性實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖如圖8所示。圖91）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（4）按圖9所示的電路連接電路圖，負(fù)載 RL選擇RL5=2K歐。5）打開電源順時(shí)針調(diào)節(jié)照度調(diào)節(jié)旋鈕，使照度值為500Lx，保持光照度不變，調(diào)節(jié)電源電壓電位器，使反向偏壓為0V、2V，4V、6V、8V、10V、12V時(shí)的電流表讀數(shù)，填入下表，關(guān)閉電源。（注意：直流電源不可調(diào)至高于20V，以免燒壞光電二極管）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案偏壓（V）0-2-4-6-8-10-12（6）根據(jù)光生電流（μ上述實(shí)驗(yàn)A）結(jié)果，作出500Lx照度下的光電二極管伏安特性曲線。（7）重復(fù)上述步驟。分別測(cè)量光電二極管在 300Lx和800Lx照度下，不同偏壓下的光生電流值，在同一坐標(biāo)軸作出伏安特性曲線。并進(jìn)行比較8）實(shí)驗(yàn)完畢，將光照度調(diào)至最小，直流電源調(diào)至最小，關(guān)閉電源，拆除所有連線。光電二極管時(shí)間響應(yīng)特性測(cè)試1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“脈沖”，將撥位開關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（3）按圖11所示的電路連接電路圖，負(fù)載 RL選擇RL=1K歐。4）示波器的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)為A點(diǎn)，為了測(cè)試方便，可把示波器的測(cè)試點(diǎn)使用迭插頭對(duì)引至信號(hào)測(cè)試區(qū)的TP1和TP2，TP1與直流電源的地相連。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案A圖115）打開電源，白光對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，其余的發(fā)光二極管不亮。用示波器的第一通道與接TP和GND（即為輸入的脈沖光信號(hào)），用示波器的第二通道接TP2。6）觀察示波器兩個(gè)通道信號(hào)，緩慢調(diào)節(jié)直流電源電位器直到示波器上觀察到信號(hào)清晰為止，并作出實(shí)驗(yàn)記錄（描繪出兩個(gè)通道波形）。7）緩慢調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)，增大輸入脈沖的脈沖信號(hào)的寬度，觀察示波器兩個(gè)通道信號(hào)的變化，并作出實(shí)驗(yàn)記錄（描繪出兩個(gè)通道的波形）并進(jìn)行分析。8）實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源，拆除導(dǎo)線。、光電二極管光譜特性測(cè)試當(dāng)不同波長的入射光照到光電二極管上， 光電二極管就有不同的靈敏度。 本實(shí)驗(yàn)儀采用高亮度LED（白、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫）作為光源，產(chǎn)生400～630nm離散光譜。光譜響應(yīng)度是光電探測(cè)器對(duì)單色入射輻射的響應(yīng)能力。 定義為在波長 的單位入射功率的照射下，光電探測(cè)器輸出的信號(hào)電壓或電流信號(hào)。即為V()I()v())或i()P(P()精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案式中，P()為波長為 時(shí)的入射光功率；V()為光電探測(cè)器在入射光功率 P()作用下的輸出信號(hào)電壓； I()則為輸出用電流表示的輸出信號(hào)電流。本實(shí)驗(yàn)所采用的方法是基準(zhǔn)探測(cè)器法，在相同光功率的輻射下，則有()UKf()Uf式中，Uf為基準(zhǔn)探測(cè)器顯示的電壓值，K為基準(zhǔn)電壓的放大倍數(shù)，f()為基準(zhǔn)探測(cè)器的響應(yīng)度。取在測(cè)試過程中,Uf取相同值,則實(shí)驗(yàn)所測(cè)測(cè)試的響應(yīng)度大小由()Uf()的大小確定.下圖為基準(zhǔn)探測(cè)器的光譜響應(yīng)曲線。1.210.80.60.40.200 200 400 600 800 1000 1200 1400圖12 基準(zhǔn)探測(cè)器的光譜響應(yīng)曲線1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線相連。2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開關(guān)S1，S2，S4，S3，S5，S6，S7均撥下。3）將直流電源正負(fù)極直接與電壓表相連，打開電源，調(diào)節(jié)電源電位器至電壓表為10V，關(guān)閉電源。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4）按如圖13連接電路圖，RL取RL10=100K歐。圖135）打開電源，緩慢調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器到最大，依次將S2，S3，S4，S5，S6，S7撥上后撥下，記下當(dāng)上述開關(guān)撥向上時(shí) ,照度計(jì)讀數(shù)最小時(shí)照度計(jì)的讀數(shù)作為參考。（注意：請(qǐng)不要同時(shí)將兩個(gè)撥位開關(guān)撥上）（6）S2撥上，緩慢調(diào)節(jié)電位器直到照度計(jì)顯示為E，將電壓表測(cè)試所得的數(shù)據(jù)填入下表，再將S2撥下；（7）重復(fù)操作步驟（6），分別測(cè)試出橙，黃，綠，藍(lán)，紫在光照度E下電壓表的讀數(shù)，填入下表。紅橙波長（nm）黃(585)綠（520）藍(lán)（460）紫（400）（630）（605）基準(zhǔn)響應(yīng)度0.650.610.560.420.250.06電壓（mV）光電流(U/R)響應(yīng)度精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（8）根據(jù)所測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，做出光電二極管的光譜特性曲線。七．實(shí)驗(yàn)結(jié)果．光電二極管光照特性（1）圖9條件下光照度（Lx）0100300500700800光