中心議題：

• 光敏電阻的基本特性及其主要參數

光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)是(shi)采(cai)用(yong)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)製(zhi)作(zuo)，利(li)用(yong)內(nei)光(guang)電(dian)效(xiao)應(ying)工(gong)作(zuo)的(de)光(guang)電(dian)元(yuan)件(jian)。它(ta)在(zai)光(guang)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)其(qi)阻(zu)值(zhi)往(wang)往(wang)變(bian)小(xiao)，這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為(wei)光(guang)導(dao)效(xiao)應(ying)

，因(yin)此(ci)，光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)又(you)稱(cheng)光(guang)導(dao)管(guan)。

用於製造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用塗敷
、噴塗、燒shao結jie等deng方fang法fa在zai絕jue緣yuan襯chen底di上shang製zhi作zuo很hen薄bo的de光guang敏min電dian阻zu體ti及ji梳shu狀zhuang歐ou姆mu電dian極ji，然ran後hou接jie出chu引yin線xian
，封feng裝zhuang在zai具ju有you透tou光guang鏡jing的de密mi封feng殼ke體ti內nei，以yi免mian受shou潮chao影ying響xiang其qi靈ling敏min度du。光guang敏min電dian阻zu的de原yuan理li結jie構gou如ru圖tu所suo示shi。在zai黑hei暗an環huan境jing裏li，它ta的de電dian阻zu值zhi很hen高gao，當dang受shou到dao光guang照zhao時shi，隻zhi要yao光guang子zi能neng量liang大da於yu半ban導dao體ti材cai料liao的de禁jin帶dai寬kuan度du
，則ze價jia帶dai中zhong的de電dian子zi吸xi收shou一yi個ge光guang子zi的de能neng量liang後hou可ke躍yue遷qian到dao導dao帶dai
，並bing在zai價jia帶dai中zhong產chan生sheng一yi個ge帶dai正zheng電dian荷he的de空kong穴xue，這zhe種zhong由you光guang照zhao產chan生sheng的de電dian子zi—kongxueduizengjialebandaoticailiaozhongzailiuzideshumu
，shiqidianzulvbianxiao，congerzaochengguangmindianzuzuzhixiajiang。guangzhaoyuqiang，zuzhiyudi。rusheguangxiaoshihou
，youguangzijifachanshengdedianzi—空穴對將逐漸複合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢複原值。

在zai光guang敏min電dian阻zu兩liang端duan的de金jin屬shu電dian極ji之zhi間jian加jia上shang電dian壓ya
，其qi中zhong便bian有you電dian流liu通tong過guo
，受shou到dao適shi當dang波bo長chang的de光guang線xian照zhao射she時shi
，電dian流liu就jiu會hui隨sui光guang強qiang的de增zeng加jia而er變bian大da，從cong而er實shi現xian光guang電dian轉zhuan換huan。光guang敏min電dian阻zu沒mei有you極ji性xing

，純chun粹cui是shi一yi個ge電阻器件，使用時既可加直流電壓
，也可以加交流電壓。

基本特性及其主要參數

1、暗電阻

、亮電阻

光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩定電阻值稱為暗電阻
，或暗阻。此時流過的電流稱為暗電流。例如MG41-21型光敏電阻暗阻大於等於0.1M。

光敏電阻在室溫和一定光照條件下測得的穩定電阻值稱為亮電阻或亮阻。此時流過的電流稱為亮電流。MG41-21型光敏電阻亮阻小於等於1k。

亮電流與暗電流之差稱為光電流。

顯然
，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大
，這樣光敏電阻的靈敏度就高。

2、伏安特性

在一定照度下，光敏電阻兩端所加的電壓與流過光敏電阻的電流之間的關係
，稱為伏安特性。

由圖2可ke知zhi，光guang敏min電dian阻zu伏fu安an特te性xing近jin似si直zhi線xian，而er且qie沒mei有you飽bao和he現xian象xiang。受shou耗hao散san功gong率lv的de限xian製zhi，在zai使shi用yong時shi，光guang敏min電dian阻zu兩liang端duan的de電dian壓ya不bu能neng超chao過guo最zui高gao工gong作zuo電dian壓ya，圖tu中zhong虛xu線xian為wei允yun許xu功gong耗hao曲qu線xian
，由you此ci可ke確que定ding光guang敏min電dian阻zu正zheng常chang工gong作zuo電dian壓ya。

     圖2 光敏電阻的伏安特性             圖3 光敏電阻的光電特性                圖 4 光敏電阻的光譜特性

3、光電特性

光敏電阻的光電流與光照度之間的關係稱為光電特性。如圖3所示
，光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適宜做檢測元件，這是光敏電阻的缺點之一，在自動控製中它常用做開關式光電傳感器。

4、光譜特性

對於不同波長的入射光
，光敏電阻的相對靈敏度是不相同的。各種材料的光譜特性如圖4所(suo)示(shi)。從(cong)圖(tu)中(zhong)看(kan)出(chu)，硫(liu)化(hua)鎘(ge)的(de)峰(feng)值(zhi)在(zai)可(ke)見(jian)光(guang)區(qu)域(yu)，而(er)硫(liu)化(hua)鉛(qian)的(de)峰(feng)值(zhi)在(zai)紅(hong)外(wai)區(qu)域(yu)
，因(yin)此(ci)在(zai)選(xuan)用(yong)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)時(shi)應(ying)當(dang)把(ba)元(yuan)件(jian)和(he)光(guang)源(yuan)的(de)種(zhong)類(lei)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)考(kao)慮(lv)，才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)滿(man)意(yi)的(de)結(jie)果(guo)。

5

、頻率特性

當dang光guang敏min電dian阻zu受shou到dao脈mai衝chong光guang照zhao時shi，光guang電dian流liu要yao經jing過guo一yi段duan時shi間jian才cai能neng達da到dao穩wen態tai值zhi，光guang照zhao突tu然ran消xiao失shi時shi，光guang電dian流liu也ye不bu立li刻ke為wei零ling。這zhe說shuo明ming光guang敏min電dian阻zu有you時shi延yan特te性xing。由you於yu不bu同tong材cai料liao的de光guang敏min電dian阻zu時shi延yan特te性xing不bu同tong，所suo以yi它ta們men的de頻pin率lv特te性xing也ye不bu相xiang同tong。圖tu2.6.5給出相對靈敏度Kr

，與光強變化頻率f之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi)曲(qu)線(xian)
，可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)硫(liu)化(hua)鉛(qian)的(de)使(shi)用(yong)頻(pin)率(lv)比(bi)硫(liu)化(hua)鉈(ta)高(gao)的(de)多(duo)。但(dan)多(duo)數(shu)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)時(shi)延(yan)都(dou)較(jiao)大(da)，因(yin)此(ci)不(bu)能(neng)用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)的(de)場(chang)合(he)，這(zhe)是(shi)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)一(yi)個(ge)缺(que)陷(xian)。

         圖5 光敏電阻的頻率特性                     圖6 硫化鉛的光譜溫度特性

6、溫度特性

光敏電阻和其他半導體器件一樣，受溫度影響較大，當溫度升高時
，它的暗電阻會下降。溫度的變化對光譜特性也有很大影響。圖6是shi硫liu化hua鉛qian光guang敏min電dian阻zu的de光guang譜pu溫wen度du特te性xing曲qu線xian。從cong圖tu中zhong可ke以yi看kan出chu，它ta的de峰feng值zhi隨sui著zhe溫wen度du上shang升sheng向xiang波bo長chang短duan的de方fang向xiang移yi動dong。因yin此ci，有you時shi為wei了le提ti高gao靈ling敏min度du，或huo為wei了le能neng接jie受shou遠yuan紅hong外wai光guang而er采cai取qu降jiang溫wen措cuo施shi。

常用的光敏電阻器是硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料製成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1~10MΩ
；在強光條件（100LX）下

，它阻值（亮阻）僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）μm的響應很接近，隻要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。所以設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控製光源

，使設計大為簡化。

光敏電阻隨入射光線的強弱其對應的阻值變化不是線性的，也就不能用它作光電的線性變換。

常用的光敏電阻器型號有密封型的MG41、MG42
、MG43和非密封型的MG45，它們的額定功率均在200mW以下。