광전자 공학은 빛과 상호작용하는 전자 장치에 대해 연구 및 응용 학문이다. 광전자의 특성 실험은 광전자 공학의 입문 실험이며 광전자학의 기본 개념을 이해할 수 있다. 이러한 실험 활동은 응용물리학, 광섬유, 전자기기 등을 다루는 과정에 매우 유용하게 적용된다.

광전자는 빛이 전자 물질, 특히 반도체, 때로는 전기장이 존재하는 전자 물질에 미치는 양자 기계적인 영향에 기초합니다.

- 광전자 부품을 쉽게 부착할 수 있는 다이오드 레이저와 셀 마운트로 구성되어 있다.

- 광학 전자 부품은 실험 설정에서 장착이 용이하도록 금속 케이스 안에 고정된다.

- 광학 레일 위에 캐리지를 사용하여 실험 구성품의 위치 이동 및 고정이 편리하다.

- 다이오드 레이저 앞에 회절 편광자가를 놓고 사용하여 선형 가변 광도를 얻을 수 있다.

1. Light dependent resistor (LDR)

2. Light emitting diode (LED)

3. Photo Transistor

4. Photo Diode

5. Solar Cell

6. Opto-Coupler

실험1. 광의존 저항기(LDR) 특성

포토레지스터 또는 LDR(Light Dependent Resergence)은 입사광 강도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 저항이다. (*광도전소자로 쓰이는 황화 카드뮴(CdS)의 경우 빛의 세기에 따라 저항이 달라진다.)

실험2. 발광다이오드(LED)의 특성

발광 다이오드(LED)는 반도체 광원이다. 발광 다이오드가 전방 편향될 때, 전자는 광자의 형태로 에너지를 방출하며 장치 내의 양공과 재결합할 수 있다. 이러한 효과를 전기 발광이라고 하며 빛의 색은 반도체의 에너지 갭에 의해 결정된다.

바이어스 전압을 적절한 단계에 따라 변화시킨다. LED에 연결된 전류계에 나타나는 데이터를 기록한다. 입력 전압(V)와 전류(I) 사이의 관계를 확인한다.

실험3. 광트랜지스터(Photo Transistor)의 특성

광트랜지스터에서 베이스 영역은 확대되며 일반적으로 리드선이 부착되지 않습니다. 컬렉터-베이스 접합부는 위에 떨어지는 빛에 민감하다. 빛이 p-n접합부에 도달하는 동안 빛의 세기에 비례하는 광전류가 발생한다. 이후 빛의 세기에 비례하는 컬렉터 전류가 발생하기 시작한다.