光敏电阻的结构与工作原理详解

光可以被看作是由一连串具有一定能量的粒子光子组成，每个光子的能量γ正比于光的频率ν。有些半导体材料在黑暗的环境下电阻很大，各原子中的价电子处于稳定状态，但受到一定频率的光照射时，原子中的价电子吸收到光子足够的能量后就从束缚状态变成自由状态，激发出电子—空穴对，使半导体中载流子浓度增加，从而增加了导电性，电阻值减小。照射光线越强，电阻值下降越多，光照停止，自由电子与空穴逐渐复合，电阻又恢复原值。

图8-1 光敏电阻结构

a）光敏电阻结构 b）光敏电阻电极 c）光敏电阻接线图(https://www.xing528.com)

光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。

光敏电阻的结构很简单，图8-1a所示为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案，如图8-1b所示。图8-1c所示为光敏电阻的接线图。