Головна

Напівпровідникові приймачі випромінювання. Фотодіод, пристрій, принцип дії, схема включення.

  1.  I. Принципи
  2.  II) Принципи менеджменту
  3.  III.2.2. Принцип суперпозиції електричних полів
  4.  IV. Схема взаємозв'язку слайдів презентації
  5.  Re: схема SincMaster 3ne та інше ...
  6.  А. Файоль: принципи управління
  7.  А. Тренделенбург про ефективність кантовских принципів априоризма і дуалізму

фотоприемники - Це оптоелектронні прилади, призначені для перетворення енергії-оптичного випромінювання в електричну енергію Функції фотоприймачів можуть виконувати фоторезистори, фотодіоди, фототранзистори, фототиристори і т. Д. Для отримання максимального перетворення оптичного випромінювання в електричний сигнал необхідно погоджувати спектральні характеристики фотоізлучателей і фотоприймачів. Робота фотоприймачів заснована на одному з трьох видів фотоелектричних явищ:

фотодиодом називають напівпровідниковий фотоелектричний прилад, в якому використовується внутрішній фотоефект Пристрій фотодіода аналогічно пристрою звичайного площинного діода Відмінність полягає в тому, що його pn-перехід однією стороною звернений до скляного вікна, через яке надходить світло, і захищений від впливу світла з іншого боку (рис. 7.4) Фотодіоди можуть працювати в одному з двох режимів

Розглянемо роботу фотодіода в вентильному режимі, схема включення представлена ??на рис 7.5. При відсутності світлового потоку на кордоні p-n-переходу створюється різниця потенціалів. Через перехід назустріч один одному протікають два струму IДІФ і IДР, Які врівноважують один одного. При висвітленні p-n-переходу фотони, проходячи в товщу напівпровідника, повідомляють частини валентних електронів енергію, достатню для переходу їх в зону провідності, т е за рахунок внутрішнього фотоефекту генеруються додаткові пари електрон-дірка. Під дією контактної різниці потенціалів p-n-переходу неосновні носії заряду n-області -диркі - переходять в p-область, а неосновні носії заряду p-області електрони - в n-область Дрейфовий ток отримує додаткове збільшення, зване фотострумом IФ Дрейф неосновних носіїв призводить до накопичення надлишкових дірок в p-області, а електронів - в n-області Це призводить до створення на затискачах фотодіода при розімкнутому зовнішньому ланцюзі різниці потенціалів, яку називають фото ЕРС

Фотодіоди, що працюють в режимі фотогенератора, часто використовуються в якості джерел живлення, що перетворюють енергію сонячного випромінювання в електричну. У фотодіодному або фотопреобразовательном режимі роботи послідовно з фотодиодом включається зовнішнє джерело енергії, смещающий діод у зворотному напрямку. При відсутності світлового потоку під дією зворотної напруги через фотодіод протікає звичайний початковий зворотного струм, який називають темновим. Темновий ток обмежує мінімальне значення світлового потоку При висвітленні фотодіода кванти світла вибивають електрони з валентних зв'язків напівпровідника Збільшується потік неосновних носіїв заряду через pn-перехід Чим більше світловий потік, що падає на фотодіод, тим вище концентрація неосновних носіїв заряду поблизу збідненого шару і тим більший фотострум, визначається напругою зовнішнього джерела і світловим потоком, протікає через діод. Фотодіодний режим характеризується високою чутливістю, великим динамічним діапазоном перетворення оптичного випромінювання, високою швидкодією (бар'єрна ємність p-n-переходу зменшується) Недоліком фотодіодного режиму роботи є залежність темнового струму (зворотного струму p-n-переходу) від температури. Якщо до неосвітленій фотодіоду підключити джерело напруги, значення і полярність якого можна змінювати, то зняті при цьому ВАХ матимуть такий самий вигляд, як у звичайного напівпровідникового діода. При висвітленні фотодіода істотно змінюється лише зворотна гілка ВАХ, прямі ж гілки практично збігаються. У квадраті III фотодіод працює в фотодіодному режимі, а в квадраті IV- в фотовентільном режимі, т. Е. Фотодиод стає джерелом електричної енергії Квадрант I - це неробоча область для фотодіода, в цьому квадраті p-n-перехід зміщений в прямому напрямку. Параметрами фотодіодів є:

Мал. 1  Мал. 2





 Електричні заряди. Будова атома. Енергетичні рівні та енергетичні зони. Позитивні і негативні іони. |  Електричне поле. Взаємодія електричних зарядів з електричним полем. Закон Кулона. |  Електричний потенціал і різниця потенціалів. |  Електрична ємність. Конденсатор. Способи зміни електричної ємності конденсаторів. Паралельне і послідовне з'єднання конденсаторів. |  Постійний електричний струм. Умови існування електричного струму. Напрямок, сила і щільність постійного електричного струму. |  Електричний опір. Одиниці виміру опору. Залежність опору від температури. |  Резистори. Види резисторів. Паралельні і послідовні з'єднання резисторів. |  Закон Ома для ділянки та повної електричного кола. |  Закони Кірхгофа. |  Робота і потужність електричного струму. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати