什么是光电导体：工作原理及其应用
通常，材料根据其传导电流的能力分为三大类，如半导体、导体和绝缘体。因此，这些材料导电性的主要差异。。。
通常，材料根据其传导电流的能力分为三大类，如半导体、导体和绝缘体。因此，这些材料导电性的主要差异是由其能带结构的差异造成的。当光落在材料上时，其材料的导电性显著增加，这被称为光电导体材料。增加的导电性被称为光电导性，主要在半导体中观察到。本文讨论了光电导体或光电导性。
什么是光导/光导？
光电导体是一种电学和光学现象，其中材料由于电磁辐射吸收（如红外光、紫外光、可见光或伽马辐射）而变得更导电。一旦半导体材料吸收光，那么电荷载流子的数量及其导电性就会增加。
一旦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两端的电压降，同时材料电导率的变化会改变整个电路的电流。
光电导材料的例子是导电聚合物聚乙烯咔唑材料被广泛用于复印，硫化铅材料被用于红外探测应用，如俄罗斯环礁热寻导弹、美国响尾蛇和硒被用于早期的静电复印和电视。
光导结构与工作原理
光电导体结构如下所示。光电导体包括感光材料，该感光材料以长条形之字形布置在圆盘形状的基底上。连接端子固定在带的每一侧的导电材料上。因此，光敏材料是两个导体之间的一条宽带，并使用透明塑料盖进行保护。
CdSe（硒化镉）和CdS（硫化镉）这两种材料用于制造光电导电池。这两种材料对光强度的变化反应相当缓慢。因此，CdSe的响应时间约为10ms，而对于CdS，它可能为100ms。
这两种材料之间的另一个主要区别是温度敏感性，因为CdSe电池的电阻通过环境温度的变化而发生巨大变化；然而，硫化镉的电阻仍然相当稳定。
与所有其他类型的设备一样，必须注意确保功耗不是极端的。CdS细胞的光谱反应与人眼的光谱反应有关，因为它对可见光的反应很快。
光电导体工作
一旦光线照射到光导材料的表面，它就提供了足够的能量，使材料中的电子远离原子。因此，可以在材料中产生空穴和电子等自由电荷载流子，从而降低材料的电阻。所以这被称为光电导效应。
半导体中的光电导性
光电导性是指主要在半导体中观察到的导电性增加。为了详细理解这种机制，需要考虑基本的内部半导体结构。在半导体能带图中，与导体相比，导带内的电荷载流子（如电子）的数量明显较低。但是，在价带内也有类似空穴的电荷载流子。
这些被称为空位，由电子留下并移动到导带。下图显示了半导体中的电荷载流子。半导体内的电流传导是通过价带内的电子和空穴进行的。半导体有两种类型，如内在和外在。纯半导体是本征的，当半导体中包含杂质以提高其导电性时，称为本征的。这里，添加的杂质可以增加电子的数量或空穴的数量。
一旦光线落在半导体材料上，价带中的电子就会吸收光子，并通过留下空穴立即进入导带。因此，两个带内电子和空穴数量的增加将增加材料的导电性。因此，导电率的增加主要是因为光落在材料上，这就是所谓的光电导性。
光电导增益
光电导增益可以定义为每秒电子流量与器件中电子-空穴对产生速率的比值。然而，每秒的电子流速为∆i/e。这里，光电导增益也可以定义为少数电荷载流子的寿命与渡越时间的比值。
优点和缺点
这个光电导体的优点包括以下内容。
- 它主要取决于光线，所以一旦光线落在它身上，它的电阻就会降低，在黑暗中会增强。
- 这些很便宜，有不同的尺寸和形状
- 他们的操作需要更少的功率和电压。
- 这些用于制作简单的电路
这个光电导体的缺点包括以下内容。
- 与光电晶体管或光电二极管相比，这些晶体管的响应性较低。
- 当硫化镉（CdS）用于光致抗蚀剂的构建时，它对大气是危险的。因此，只需在首选国家即可使用。
- 一旦施加的电压增加了最大电压，就会对光电导体造成损坏。
- 它的响应时间非常慢，比如10秒或100毫秒。
- 它对温度很敏感
- 这些特性是非线性的
光电导体有什么用途？
光电导体被用于一些实际应用中，如以下。
光电二极管
光电二极管是一种特殊的二极管，其中形成一个窗口，使适当频率的光落在光电二极管上。因此，形成了新的电子空穴对，它们在导电性范围内起作用。
光电电阻器
光致抗蚀剂是由光导材料制成的。一旦具有适当频率的光落在光致抗蚀剂上，则形成电荷载流子对，这增强了电阻器的导电性，同时电阻率将降低。因此，光致抗蚀剂对入射光具有响应性。
- 这些材料主要用于感测军事应用中的红外辐射，从制导导弹到发热目标。
- 光电导用于静电复印或复印过程，以前使用硒，但现在依赖于光电导聚合物。
- 一些光电导体用于路灯、相机测光表、时钟收音机、纳米光子系统、红外探测器和低维光电传感器设备。
- 光电导体用于X射线图像探测器
- 这些用于继电器控制
- 这些用于打开和关闭晶体管。
- 这些可以与基于运算放大器的施密特触发器电路一起使用。
- 这些用于控制LED内的电流水平。
为什么在光电导体中使用硒？
硒是一种光电导体，因此它有能力将光能转化为电能。
哪种是用于热成像的高性能光电导体？
碲化汞镉用于热成像，即使在较低的温度下也能达到最高精度。
光电导响应时间是多少？
光电导响应时间从几纳秒到几分钟不等，它是通过光电流衰减来测量的。
什么是光伏模式？
光伏模式也被称为零偏置模式，因为器件没有外部反向电势，但一旦器件暴露在光下，就会出现少数电荷载流子流。
光伏能源是如何使用的？
光伏能源是一种利用太阳辐射发电的可再生能源。这些能量用于给电池充电或为不同的设备供电。
光电导率是如何测量的？
为了测量光电导率，有两种测量方法，如使用电表的直接测量和利用光折射效应的时间演化的间接测量。
光电导体与光电探测器
光电导体和光电探测器之间的主要区别在于：；光电导体是使用或表现出光电导性的装置或材料，而光电检测器是用于检测电磁辐射的装置。
光电导体与光电二极管
光电导体和光电二极管之间的区别包括以下几点。
| 光电导体 |
光电二极管 |
| 允许光电导的材料被称为光电导体。 | 它是一种p–n结器件，用于将光转换为电流。 |
| 光电导体中使用的材料的例子是硒、导电聚合物聚乙烯咔唑等。 | 光电二极管中使用的材料有：；锗、硅、砷化铟镓和磷化铟镓砷化物。 |
| 这些用于路灯、红外探测器、相机测光表等 | 这些适用于烟雾探测器、光盘播放器、医疗设备和控制空调和电视的红外遥控设备等消费电子设备。 |
因此，这一切都是关于光电导体或光电导性及其应用的概述。光电导体的特性是：；量子效率和光谱灵敏度高，光电导增益高，响应速度高，噪声材料少。这里有一个问题要问你，光电导体和光伏之间有什么区别？