光敏电阻参数和基本特性

1、暗电阻、亮电阻、光电阻
光敏电阻在室温条件下，全暗后经过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。此时流过的电流，称为暗电流。光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻。此时流过的电流称为亮电流。
亮电流与暗电流之差。称为光电流。
光敏电阻的暗电阻越大，而亮电阻越小则性能越好。也就是说，暗电流要小，光电流要大.这样的光敏电阻灵敏度就高。实际上，大多数光敏电阻的暗电阻往往超过1 MΩ,甚至高达l00MΩ，而亮电阻即使在正常白昼条件下也可降到1 kΩ以下，可见光敏电阻的灵敏度是相当高的
　　2.光照特性
图7-2(a)表示CdS光敏电阻的光照特性。不同类型光敏电阻光照特性不同，但是光照特性曲线均呈非线性。因此它不宜作为测最元件.这是光敏电阻的不足之处。一般在自动控制系统中常作开关式光电信号传感元件。
　　3.光谱特性
光谱特性与光敏电阻的材料有关.图7-2(b)中的曲线1,2,3分别表示硫化锅、硒化锅、硫化铅三种光敏电阻的光谱特性。从图中可知.硫化铅光敏电阻在较宽的光谱范围内均有较高的灵敏度。光敏电阻的光谱分布，不仅与材料的性质有关，而且与制造工艺有关。例如，硫化锅光敏电阻随着掺铜浓度的增加，光谱峰值山50μm移到64μm;硫化铅光敏电阻随薄层的厚度减小，光谱峰值位置向短波方向移动。

4.伏安特性
在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系称为伏安特性。图7-2(c)中曲线1、2分别表示照度为零及照度为某值时的伏安特性。由曲线可知，在给定偏压下，光照度越大，光电流也越大。在一定光照度下，所加的电压越大，光电流越大。而且无饱和现象。但是电压不能无限地增大，因为任何光敏电阻都受额定功率、最高工作电压和额定电流的限制。
5.频率特性
图7-2(d)中曲线1和2分别表示硫化锅和硫化铅光敏电阻的频率特性，从图中可看出，这两种光敏电阴的频率特性较差。这是因为光敏电阻的导电性与被俘获的载流子有关，当人射光强上升时，被俘获的自由载流子达到相应的数值需要一定时间;同样，人射光强降低时，被俘获的电荷释放出来也比较慢，光敏电阻的阻值，要经一段时间后才能达到相应的数值(新的平衡位)，故其频率特性较差。有时以时间常数的大小说明频率响应的好坏。当光敏电阻突然受到光照时，电导率上升到饱和值的63%所用的时间，被称为上升时间常数.同样地，下降时间常数是指器件突然变暗时.其导电率降到饱和值的37%(即降低63%)所用的时间。
6.稳定性
图7-2(e)中曲线1,2分别表示了不同型号的两种CdS光敏电阻的稳定性。初制成的光敏电阻，由于体内机构工作不稳定，以及电阻体与其介质的作用还没有达到平衡，所以性能是不够稳定的。但在人为地加温、光照及加负载情况下，经一至两个星期的老化，性能可达到稳定。光敏电阻在一开始一段时间的老化过程中。有些样品阻值上升，有些样品阻值下降，但最后达到一个稳定值后就不再变了。这是光敏电阻的主要优点。
光敏电阻的使用寿命，在密封良好、使用合理的情况下，几乎是无限长的。
7.温度特性
光敏电阻和其他的半导体器件一样，它的性能受溢度的影响较大。随着温度的升高灵敏度要下降。硫化锅的光电流I和温度T的关系如图7-2(f)所示。有时为了提高灵敏度，将元件降温使用。例如，可利用制冷器使光敏电阻的温度降低。
随着温度的升高，光敏电阻的暗电流上升，但是亮电流增加不多。因此，它的光电流下降.即光电灵敏度下降。不同材料的光敏电阻，沮度特性互不相同，一般硫化锅的溢度特性比硒化锅好，硫化铅的温度特性比硒化铅好。
光敏电限的光谱特性也随沮度变化。例如，硫化铅光敏电阻，在十20℃与 -20℃沮度下，随着温度的升高，其光谱特性向短波方向移动。因此为了使元件对波长较长的光有较高的响应，有时也可采用降温措施。