• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Фотогенераторный режим работы фотодиода

В этом случае фотодиод используется как полупроводниковый фотоэлемент, генерирующий под действием света электрическую энергию (фото-ЭДС) – рис. 37,а.


Рис. 37. Схема включения фотодиода в вентильном (а) и фотодиодном (б) режиме

В этом случае в отсутствие освещения и внешнего источника питания, как и в любом полупроводниковом диоде, в области p-n перехода возникает контактная разность потенциалов (к.р.п.), т. е. потенциальный барьер. При освещении фотоны, проходя в толщу полупроводника, сообщают части валентных электронов энергию, достаточную для их перехода в зону проводимости. Под действием к.р.п. существенно увеличивается концентрация соответствующих зарядов p и n областей, высота потенциального барьера сужается, возникает фото-ЭДС и через нагрузку Rn течёт ток, определяемый выражением



где U – напряжение на зажимах фотодиода, В; Кл – заряд электрона (в показателе степени экспоненциального члена). Этот режим соответствует ВАХ в квадранте IV (рис. 38).


Рис. 38. Вольтамперные характеристики фотодиода при различных значениях светового потока

При этом пересечение кривых с осью U соответствует режиму холостого хода, а с осью I – режиму короткого замыкания выводов фотодиода; кривая, проходящая через начало координат, соответствует отсутствию освещения и называется темновой ВАХ, она ничем не отличается от вольтамперной характеристики обычного полупроводникового диода. Максимальное значение фото-ЭДС достигается равным к.р.п. и находится в пределах 0.5-0.6 В у селеновых и кремниевых фотодиодов и порядка 0.87В – у фотодиодов из арсенида галлия [20].

p-n переход и его вольтамперная характеристика

Приведя в тесное соприкосновение два примесных полупроводника n- и p-типов, получим электронно-дырочный, или p-n переход...

читать далее

Стабисторы

Необходимо отметить, что существующие стабилитроны имеют ограничение по величине минимального напряжения стабилизации...

читать далее

Светоизлучающим диодом (светодиодом) называется полупроводниковый прибор, служащий для преобразования электрической энергии...

читать далее