电压力管的工作原理

电压力管（VFD）是一种可以将电压转换为光信号的电子器件，采用三极管和势垒二极管的共同作用来实现。

电压力管通过控制输入电压的大小来控制输出光信号的强弱。它的工作原理基于半导体材料的波动载流子浓度和势垒的变化。

电压力管内部通常包含有三个区域：P型，N型和P型。P型区域和N型区域之间通过PN结结合。当在PN结处施加正向电压时，P区的载流子（空穴）和N区的载流子（电子）会在结处相互聚集，形成电子-空穴对。

当有光照射在PN结上时，能量将被光子吸收并转化为电子激发。这些激发的电子会穿透PN结，产生额外的电子-空穴对。因此，光信号越强，电子-空穴对的数量就越多。

在电压力管中，当输入电压施加在PN结上时，它会改变PN结的宽度和势垒的高度。当电压变高时，PN结会变窄，势垒变高，限制电子和空穴的输运。这导致电压力管中的载流子浓度减小，从而减小了输出的光信号。

通过控制输入电压的大小，可以调节PN结的宽度和势垒的高度，从而控制光信号的强弱。当输入电压为最高值时，PN结的宽度最窄，势垒最高，输出光信号最弱。相反，当输入电压为最低值时，PN结的宽度最宽，势垒最低，输出光信号最强。

总的来说，电压力管是通过控制输入电压的大小来调节PN结的宽度和势垒的高度，从而控制输出光信号的强弱。它的工作原理基于半导体材料的波动载流子浓度和势垒的变化，可以用于光通信、显示器和照明等领域。