扎實(shí)掌握晶體管原理知識(shí)，對(duì)于剛剛開(kāi)始學(xué)習(xí)電子電路設(shè)計(jì)的新人工程師來(lái)說(shuō)是非常重要的。光敏晶體管作為一種非常常見(jiàn)的電子元件，其晶體管原理知識(shí)與我們之前為大家所科普的MOS管以及三極管都不太一樣，在今天的文章中，我們將會(huì)為各位新人工程師們科普一下光敏晶體管原理知識(shí)，大家一起來(lái)看看吧。

就光敏晶體管的結(jié)構(gòu)來(lái)看，其實(shí)這種晶體管的結(jié)構(gòu)形式與普通的半導(dǎo)體三極管一樣，都是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有NPN或PNP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個(gè)，但依據(jù)型號(hào)的劃分來(lái)看，目前市面上也有具備三個(gè)電極的光敏三極管。這種三極管的結(jié)構(gòu)如下圖圖1所示。

從圖1中我們可以看到，為了能夠更好的適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，光敏晶體管的基區(qū)面積做得比較大，而發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時(shí)，光線通過(guò)透鏡集中照射在芯片上。

圖1 光敏晶體管芯片結(jié)構(gòu)示意圖

接下來(lái)我們來(lái)看一下，這種光敏晶體管原理是怎樣的。我們將這種具有兩個(gè)電極的光敏三極管接在圖所示的電路中，將光敏三極管的集電極接正電位，其發(fā)射極接負(fù)電位。當(dāng)無(wú)光照射時(shí)，流過(guò)光敏三極管的電流，就是正常情況下光敏三極管集電極與發(fā)射極之間的穿透電流Iceo它也是光敏三極管的暗電流，其大小可通過(guò)該公式計(jì)算為：Iceo=（1+hFE）I。在該公式中，Icbo為集電極與基極間的飽和電流，參數(shù)hFE為共發(fā)射極直流放大系數(shù)。

圖2 光敏晶體管電路圖

在上圖所展示的這種光敏晶體管電路圖中，當(dāng)有光照射在基區(qū)時(shí)，將會(huì)激發(fā)產(chǎn)生的電子--空穴對(duì)增加了少數(shù)載流子的濃度，使光敏晶體管集電結(jié)反向飽和電流大大增加，這就是光敏三極管集電結(jié)的光生電流。該電流注入發(fā)射結(jié)進(jìn)行放大，成為光敏三極管集電極與發(fā)射極間電流，它就是光敏晶體管的光電流?？梢钥闯觯饷?strong>晶體管原理就是利用普通半導(dǎo)體三極管的放大作用，將光敏二極管的光電流放大了（I+hFE）倍。所以，光敏三極管比光敏二極管具有更高的靈敏度。