如何用LED製作光敏二極體

光敏二極體是將光訊號變成電訊號的半導體器件。它的核心部分也是乙個pn結，和普通二極體相比，在結構上不同的是，為了便於接受入射光照，pn結面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且pn結的結深很淺，一般小於1微公尺。光敏二極體是在反向電壓作用之下工作的。

沒有光照時，反向電流很小（一般小於0.1微安），稱為暗電流。當有光照時，攜帶能量的光子進入pn結後，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子---空穴對，稱為光生載流子。

它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為「光電導」。光敏二極體在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。

如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電訊號，而且這個電訊號隨著光的變化而相應變化。

光敏二極體的用途非常廣：接收紅外線（往往與紅外發射二極體配套使用），一般用在自動控制領域及定位領域較多，比如說光電開關，紅外觸控螢幕，智慧型家電等；接收環境光，一般是光控開關及自動調節等功能，如光控燈、光控玩具及數位相機，lcd背光等等智慧型領域。

下面介紹乙個用led製作光敏二極體的電路。

圖1中的簡單電路採用乙隻3.6v鎳鎘可充電電池供電，它能用乙隻led探測光亮。電路實際上不消耗靜態功耗。

兩隻led作為光敏二極體，用於探測和響應環境光。上方的小型透明紅色led包有乙個黑套管，當有環境光時，它的有效電阻高於下方的綠色大led。nand門輸入端上的電壓降小於邏輯1的閾值電壓，因此nand門的輸出端為低。

當環境光熄滅時，反偏綠色led上的電壓降增加，使nand門的輸出變為高。

這種型別的光探測器有很高的功率效率，最適合於電池應用。可以用nand門的邏輯輸出，驅動乙隻led或乙個繼電器驅動器，或者可以將其連線到乙個微控制器上。

放置電路時，要讓綠色感測led能接收到足夠的光線。這樣可避免在節點上累積任何可能接近nand門閾值的電壓。nand門的功耗在閾值電壓處上公升很快。

當門的輸入電壓處於邏輯狀態的確定限度內時，其功耗非常低。