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电子技术是研究电子电路、电子器件及其应用的科学技术。随着半导体技术、物理学 的不断发展和进步，电子技术在 20 世纪取得了非常惊人的进步。尤其是最近几十年以来， 微电子技术的发展带动了通信、自动控制、计算机等高新技术的迅猛发展，使得农业、工 业、国防和科技等领域发生了令人瞩目的成就。与此同时，电子技术一直都在改变并且还 将一直持续改变人们的日常生活。个人电脑、智能手机、通信设备等大量的电子产品已经 逐渐成为生活中不可缺少的引领时尚的必须品。 

光敏二极管作为一种重要的光敏器件在电子电路中被广泛采用，它是以光导模式工作 的结型光伏型探测器，是最重要的光电传感器之一。它是以 PN 结组成的半导体器件，同 样具有单向导电特性。它在电路中不是作整流原件，而是充分利用 PN 结的光敏特性，将 接收到的光的变化转换成电流的变化，是把光信号转换成电信号的光电传感器件。因为光 敏二极管具有环境温度变化所引起的输出变动小、输出误差少、响应速度快、入射光量和 输出电流呈线性关系等特点，所以在微弱、快速光信号探测方面有着非常重要的应用。 

光敏二极管在结构上有些类似于太阳能电池，但在工作状态、设计和应用等方面还有 很多不同之处。太阳能电池在不加偏置电压的光照条件下，它的势垒区是正偏状态，并且 太阳能电池需要在很宽的太阳光谱中才能取得比较高的光谱响应。但是光敏二极管却可以 在近红外和可见光光波段作探测使用。它一般在反偏状态下工作来减小结电容、提高响应 速度、缩短光生载流子的传输时间。 

为了提高光敏二极管的工作性能，人们进行了大量的研究，出现了许多性能优异的新 品种。例如硅光敏二极管和 PIN 硅光敏二极管。在成产生活中，硅或者锗的单晶体材料几 乎是制造一般光电二极管的全部材料。由于硅器件与锗器件比起来，暗电流和温度系数都 小的多，再加上制作硅器材所采用的平面工艺使其管芯结构很容易得到精确控制，同时， 硅光敏二极管对光信号响应时间快，灵敏度高，线性好，噪声低，因此硅光敏二极管在有 关光电转换的精密测量中得到了广泛的应用。而 PIN 硅光敏二极管具有室温、快速、廉价、 坚固、灵敏度高、体积小、量子效率高、可靠性好、重量轻、使用简单等特点。它不仅在 军事、科研、工农业生产、天文地理中得到广泛应用，还在航空航天遥感中有着很好的应 用。 

随着科学技术的发展，信息时代已然来临，电子产品日益丰富着我们的生活，光敏二 极管更是在生活中屡见不鲜。自动化、规范化、智能化是信息时代对电子产品发展的新要 求，随之而来的是光敏二极管飞快的更新速度。光敏二极管在生产制作工艺上已趋于成熟 ，论文网

产品性能的一致性良好，是目前应用最广泛的基本光电传感器件之一 ，例如雪崩光敏二 极管（APD）、肖特基势垒光电二极管等等。为了简便，一些共性问题我们放在硅光电二极 管中讨论，对于其他种类的光敏二极管我们着重介绍他们的原理和特点。 

2 硅光敏二极管 

2。1  硅光敏二极管的基本结构和工作原理 

硅光敏二极管的封装具有很多种形式，最常见的是金属外壳加入射窗口封装，入射窗 口又有平面镜和透镜的分别。凸镜有利于提高灵敏度，还有聚光的作用。而且因为聚焦位 置与入射光方向有关，所以还能减少杂散背景光的干扰。但它的缺点同样明显，它的灵敏 度随方向改变而改变，所以为对准和可靠性带来很大问题。而如果采用平面镜窗口的硅光 敏二极管虽然没有严重的对准问题，但容易收到杂散光干扰的影响。硅光敏二极管的外形 以及灵敏度的方向如图所示：  (责任编辑：qin)