• 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).

Электронно-дырочный переход

Электронно-дырочным (или кратко, p-n) переходом называется электрический переход между двумя тесно контактируемыми областями...

читать далее

Случай обратного смещения p-n перехода, при котором p-область присоединена к отрицательному, а n-область – к положительному зажиму...

читать далее

Туннельный эффект

При отсутствии внешнего напряжения вопреки законам классической механики существует возможность перехода электронов проводимости

читать далее