На сайте 100500 рефератов в 150 категориях	Искать реферат
Рефераты на 5 с плюсом С нашим сайтом написать реферат проще простого

Фотоприемники с внутренним усилением

Категория: Технологии

версия для печати

Страница: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Фоторезистора является наиболее простым типом приемники излучения. Их действие основано на явлении фотопроводимости. Для изготовления фоторезисторов применяются полупроводниковые материалы в виде поликристаллических пленок, прессованных таблеток, монокристаллических пластинок. Используется фоточувствительность материалов как в области собственного поглощения, так ив примистний области. Схематическая конструкция фоторезистора с омическими струмовидвиднимы контактами показана на рис.1.1

рис.1.1. Схематическая конструкция фоторезистора.

К преимуществам фоторезисторов следует отнести относительную дешевизну изготовления, ширину номиналов сопротивлений, перекрываются, простоту выполнения фоточувствительных элементов со сложнойконфигурацией, а также высокую технологическую совместимость с порошковыми и пленочными электролюминесцентными излучателями. Недостатками фоторезисторов являются значительная инерционность, температурная и временная нестабильность характеристик.

Фотодиоды

Основным элементом фотодиода (ФД) является pn-переход. При освещении его происходит генерация электронно-дырочныхпар. Электрическое поле перехода разделяют неуравновешенных носители заряда. Ток, образованный этими носителями, совпадает по направлению с обратным током pn-перехода. pn-переход как фотоприемник применяется в двух режимах — фотодиодных и режиме генерации фото-ЭДС (вентильном) (рис. 1.2). В первом случае на диод подается обратная напряжение и ток черезструктуру является функцией интенсивности света. Во втором случае pn-переход сам используется в качестве источника ЭДС или тока.

Рис. 1.2. Схемы включения диода в фотодиодных (а) и фотовентильному (б)

режимах

фотодиодных режим использования pn-переходов и других аналогичных структур имеет определенные преимущества по отношениюдо фотовентильного: высокое быстродействие, лучшая стабильность характеристик, большой динамический диапазон линейности характеристик, повышенная фоточувствительность в длинноволновой области. Недостаток фотодиодного режима связан с темновым током, проходящим через прибор при обратном смещении при отсутствии излучения. В сопротивлении нагрузки создается напряжениесмещения, значение которой экспоненциально зависит от температуры. Избыточный шум и шум, обусловленный температурными колебаниями напряжения смещения, исчезают, если диод находится при нулевом смещении. Поэтому фотовентильний режим может оказаться предпочтительнее от фотодиодного. Энергетические характеристики фотоэлементов близки к линейному при малых сопротивлениях нагрузкии является логарифмическими (зависимость фотовидповиди от интенсивности засветки) при большой нагрузке.

Типовая структура фотодиода и его вольт-амперная характеристика (ВАХ) показаны на рис. 1.3.

Мал.1.3 ВАХ фотодиода (a) и его структурная схема (б).

— Ширина базы. При обратном смещении процесс переноса генерированных светом носителей зарядане отличается от переноса уравновешенных носителей в n-базе. Для определения фототока можно воспользоваться формулой для обратного тока pn-перехода, которая для случая pp>> nn имеет вид:

p.

p в слое базы шириной, равной длине диффузии неосновных носителей (дырок ) Lp. По аналогии фототок

,

Страница: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

версия для печати