• 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].

Зона проводимости

В верхней, так называемой зоне проводимости (ЗП), подавляющее число электронов фактически оторвано от атомов...

читать далее

Ударная ионизация атомов электронами

Такой пробой вызывается ударной ионизацией атомов электронами, вырванными из ковалентной связи под действием сильного...

читать далее

Обращенный диод

Разновидностью туннельного диода является обращенный диод, у которого туннельный эффект имеет место только в обратной...

читать далее