选修课——光敏电子元器件创新实验报告

内蒙古科技大学选修实验

物理创新实验 实验报告

姓名：

班级：装备08—1班 学号：0864134104

联系电话：15044718816 实验地点：第二实验楼B503

实验时间：2010.4月

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光敏电子元件创新实验报告

实验一 光敏电阻实验

一 实验目的： 了解光敏电阻的光照特性和伏安特性及应用 二 实验原理：

在光线作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，器件自身的电阻愈小，称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与光强波长和外电压有关。实质为开关的性质。

三 实验仪器CY-998试验仪，电流源模板，光电实验模板，光敏电阻，发光二极管，导线，光度计等。 四 实验步骤：

1·亮电阻和暗电阻的测量 （1） 光

敏电阻实验原理图

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（2）

（3） 合上实验仪主电源开关。调节光电实验模板，可调电压为

10V,再调电流源，输出电流为2.08mA经10秒钟左右，读取试验仪电流表和电压表值为亮点流I亮和U测。

（4） 拆去光源的其中一根导线，10秒钟左右，读取试验仪电流

表和电压表值为亮点流I暗和U测。

（5） 根据欧姆定律计算电阻：R亮=U测/I亮 R暗=U测/I暗 2.光照特性测量

电路图同1中的（图3-1）.试验电压表为20V挡，电流表为20mA档。

光敏电阻的测量电压为定值时（10V）光敏电阻的光电流随光照度变化而变化。调节光源电流得到不同的光照度。读取试验仪上电流表现实的光电流值。并记录做光敏电阻光照特性实验曲线

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曲线图。 （数据处理另附）

3. 伏安特性测量

在一定照度下，光电流随外加电压的变化而变化。测量时，再给定光照度时，调节光敏电阻的输入电压，读取实验以上电流表显示的光敏电阻上的电流值。记录并作出不同照度的三条伏安特性曲线

（数据处理另附）

实验二 光敏二、三极管的特性实验

一 实验目的：

了解光敏二、三极管工作原理及光生伏特效应 二 基本原理：

光入射光子在本征半导体的p-n结及其附近产生电子空穴对时，光生载流子受势垒区电作用，电子漂移到n区。空穴漂移到p区。电子和空穴分别在n区和p区积累，两端便产生电动势。称为光生伏特效应。简称光伏效应。光敏二级管基于此原理，如在外电路中把p-n短路接。就产生反应的短路电源。光照时反向电流增加，并且光电流

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和照度呈线性关系。

光敏三极管电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。，用于温度补偿和附加控制等作用。

三 实验仪器CY-998试验仪，电流源模板，光电实验模板，光敏二极管，光敏三极管，发光二极管，导线，光度计等。 四 实验步骤：

1. 光照特性

将【实验一】中的电路图中的光敏电阻换成光敏二极管，三极管分别做实验。并安装接线测量光敏二极管的暗电流和亮电流。 （1） 暗电流测试：

实验仪电压表为20V档，电流表为20uA档，合上电源开关，将光电实验模板的可调电压调到10V，电流源为0mA，读取实验仪器上的电流表的值即为光敏二极管的暗电流。 （2）光电流测试

调节电流源模板电流，读取实验仪器上的电流表显示的光电流值。记录数据填入表格，并根据数据画出光敏二极管工作电压为10V时的I——LX曲线。

（3）三极管的测量同二极管方法相同 （4）（数据处理另附）

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实验三 硅光电池特性实验

一 实验目的： 了解光电池的光照特性 二 基本原理

光电次是根据光生伏特效应制成的。不需要加偏压就能把光能转化成电能的P-N结的光电器件，光照射到光电池P-N结上时，便在P-N结两端产生电动势，叫光电伏特效应，将光能转化为电能。 三 实验仪器：

实验仪器CY-998试验仪，电流源模板，光电实验模板，硅光电池，发光二极管，导线，光度计等。 四 实验步骤：

1.。光照特性（开路电压、短路电流）

（1）光电池在不同的照度下，产生不同的光电流和光生电动势，他们之间的关系就是光照特性。按图安装接线

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a 电流源模板：+15，－15, ┻分别与CSY-998试验仪显示面板的低频振荡器单元中右下角的+15，－15, ┻相连;+6V,┻分别与试验仪显示面板左直流稳压电源V+，┻相连；并且将直流稳压电源的转换开关切换到±6V档.

b．光电实验模板：+15V、 ┻分别于电流源模板的+15V、┻相连。 c.其他线路按图连接线路。

2 合上试验仪主电源开关，按记录数据调节电流源模板电流值时。测量得到的开路电压、短路电流。并记录处理作图。 （表格与记录数据处理另附）

实验四 单色光对光敏电阻、硅光电池的特性探究

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一 实验目的;

L了解单色光对光敏电阻、硅光电池。光生特性的探究产生电压的变化。

二 实验原理：【同实验三】 三 实验仪器

实验仪器CY-998试验仪，电流源模板，光电实验模板，硅光电池，实验仪器CY-998试验仪，电流源模板，光电实验模板，硅光电池，不同颜色的发光二极管，光敏电阻，导线，光度计等。 四 实验步骤：

1安装电路参照【实验三】电路图连接 2按照【实验三】的方法进行其他测量与记录。 3（表格与记录数据处理另附）

实验操作说明

在做做实验中由于提供光源的发光二极管的规格并不标准，并且光照的辐射面也不均匀，使得光照度浮动较大，为了使实验数据更接近实际，我们没有以电流源的数值定光度。每一组光照度均为实测数据，所以没有利用参考资料中给的电流值为依据。且光照度与距光源的距离有关系。

在进行单色光实验时，由于仪器不全难以进行。只进行了单色光的定性试验。

特此说明

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光敏电阻亮。暗电阻的测量

数据处理

伏安特性

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照度10 Lx的伏安特性曲线

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伏安特性 电 流uA 100 50 0 0 5 电压V 10 15 电流uA

伏安特性曲线 0.6 0.5 电流mA 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 5 电压V光敏二极管、三极管光照特性数据 光源电 流 mA 光照度 Lx 二极管 光电流 (uA) 三极管 光电流 (uA) 0 0 10 0.02 20 0.04 30 0.09 40 0.11 50 0.13 60 0.15 70 0.17 80 0.20 90 0.24 100 0.25

50 Lx电流mA

100 Lx 电 流mA

10

15

0

28.6

56.8

83.6

107.8

138.6

174.8

185.1

210

250

270

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光敏二极管、三极管光照特性 300 250 光电流(uA) 200 150 100 50 0 0 50 100 光照度 Lx 150 二极管光电流 (uA 三极管光电流 (uA)

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光源电 流 mA 光照度 Lx 开路电 压(V) 短路电 流 (uA) 0 10 - 0.18 0.12 20 - 0.13 0.18 30 - 0.09 0.27 40 0.02 50 0.05 60 0.07 70 0.11 80 0.13 90 0.15 100 0.17

0.46

0.57

0.64

0.85

1.02

1.13

1,29

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参考资料：历届实验报告、电路图来源于网络资源等

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9ilm.html