光敏晶体管工作原理

光敏晶体管工作原理

光敏晶体管是光敏二极管和晶体管放大器一体化的器件，其工作原理分为光电转换和光电流放大两个过程。

光电转换过程

光电转换过程与一般光敏二极管相同。当集电极加上相对于发射极为正的电压（NPN型）时，集电结处于反向偏压。光照在基极上时，光激发产生光生电子-空穴对，在反向偏置的PN结势垒电场作用下，自由电子向集电区移动并被集电极收集，空穴流向基区，形成由集电极到发射极的光电流，相当于晶体管的基极电流I_b。

光电流放大过程

空穴在基区的积累提高了发射结的正向偏置，发射区的多数载流子（电子）穿过很薄的基区向集电区移动，在外电场作用下形成集电极电流I_c。结果表现为基极电流被集电结放大β倍。这一过程与普通晶体管放大基极电流的作用相似，不同的是普通晶体管由基极向发射结注入空穴载流子控制发射极的扩散电流，而光敏晶体管由注入到发射结的光生电流控制。

性能特点

光敏晶体管的光电流可达0.4~4mA，而光敏二极管的光电流只有几十微安，因此光敏晶体管具有更高的灵敏度。光敏晶体管有NPN型光敏晶体管和PNP型光敏晶体管两种基本结构，工作电压极性相反。