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


Фотоэлектрические приборы: фотодиод

Фотоэлектрическими называют электронные приборы, преобразующие энергию излучения в электрическую энергию. Такие приборы могут строиться на фотоэффекте как в вакууме или газе, так и в полупроводнике. В настоящее время наибольшее распространение получили фотоэлектрические приборы, принцип действия которых основан на внутреннем фотоэффекте в полупроводнике. Суть его заключается в увеличении концентрации свободных носителей заряда под действием внешнего света, а следовательно, и проводимости полупроводниковых материалов. Получаемая таким образом проводимость называется фотопроводимостью. Она сочетается с собственной проводимостью полупроводникового материала. Фотопроводимость зависит от интенсивности и спектрального состава внешнего светового потока.

Внутренний фотоэффект может быть реализован в различных типах полупроводниковых приборов. Рассмотрим основные из них.

Фотодиод по структуре аналогичен обычному полупроводниковому диоду. Отличие состоит в том, что его корпус снабжен дополнительной линзой, создающей внешний световой поток, направленный, как правило, перпендикулярно плоскости р-n-перехода (рис. 73, а). Прибор может работать в режимах фотопреобразователя и фотогенератора (рис. 73, б).

В режиме фотопреобразователя в цепь фотодиода включают внешний источник питания, обеспечивающий обратное смещение р–n–перехода. Если переход не освещен, то создается обратный темновой ток. При освещении перехода к темновому току добавляется фототок, значение которого не зависит от приложенного напряжения и пропорционально интенсивности светового потока Ф.

В режиме фотогенератора фотодиод сам является источником фотоЭДС, значение которой пропорционально интенсивности светового потока. Типовое значение фотоЭДС кремниевого фотодиода составляет 0,5...0,55 В, а значение тока короткого замыкания при среднем солнечном освещении равно 20...25 мА/см2.

Маркировка фотодиода содержит буквы ФД (фотодиод) и цифру (порядковый номер разработки, например ФД-3).

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