Диодты оптопарлар

Диодты оптопарда фотоқабылдағыыш элемент ретінде кремний негізіндегі фотодиодты пайдаланады, ал сәулелендіргіш ретінде инфрақызыл сәулелендіруші диод пайдаланады. Сәулелендіруші диодтың максималды спектральды сипаттамасы λ≈ 1 мкм толқын ұзындығына сай келеді. Сәулелену кезінде фотодиодта заряд тасушылар жұбының, электрондар мен кемтіктердің, генерациясы туады. Генерация интенсивтілігі жарық күшіне пропорционалды, сонымен қатар кіріс токқа пропорционалды. Еркін электрондар мен кемтіктер фотодиод өткелінің электр өрісімен бөлінеді және р –облысты оң зарядтайды, ал п-облысты теріс зарядтайды. Осылайша оптопардың шығысында фото –ЭҚК пайда болады. Шынайы құралдарда ол 0,7...0,8 В жетпейдіғ ал ПӘК 1% құрайды.

Егер оптопарлар фотодиодына 0,5 В-тан артық кері кернеу берілсе, онда сәулеленумен генерацияланған электрондар мен кемтіктер фотодиодтың кері тогын артырады. Оптопар элементінің мұндай жұмыс режимі фотодиодты деп аталады. Кері фототок тәжірибе жүзінде сәулеленуші диодтың жарық күшінің артуы арқылы сызықты өседі.

Жылдам қозғалысты арттыру үшін р-і-п –құрылымды фотодиодтар құралады. Оларда р-мен п-типті легірленген облыс арасында өзіндік і өткізгіштігі бар кремнийдің жартылай изоляцияланған қабаты пайдаланады. і –облыстағы пайда болатын күшті электр өрісі осы облыс арқылы заряд тасушылардың өту уақытының қысқартылуына және фототоктың тез түсуіне, өсуіне алып келеді. Фототоктың өсу және түсу уақыты мұндай диодтарда бірлікті, тіпті наносекундтың бір бөлігін ғана құрауы мүмкін. Алайда оптопардың жылдам қозғалысы сәулелендіргіштің жылдам қозғалысына тәуелді, сонымен қатар шығыс жүктеменің кедергісінен тәуелді. Диодты оптопаода сигнал бөгеуілінің шынайы уақыты 1 мкс шамасын құрайды.

Диодты оптопардың құрамын сипаттау үшін әдетте кіріс және шығыс ВАС-ты, фотогенераторлы және фотодиодты режимдегі жіберу сипаттамаларын қолданады.

Оптопардың шығыс сипаттамасы диодтың ВАС-ның кері сызығына ұқсас. Кері ток тәжірибе жүзінде кернеуге тәуелді емес. Жоғары кернеу кезінде фотодиодтың электрлік үзілісі пайда болады.

Фотодиодты режимдегі жіберу сипаттамасы шығыс токтың кіріс токқа тәуелділігін көрсетеді және кіріс токтың кең диапазонында сызықты екенін көрсетеді. Токтың жіберу коэффициенті бірлік пайызды құрайды.

7.10 – сурет.

Диодты оптопардың жіберу коэффициентінің кіріс токқа(а), шығыс кернеуге(б), температураға(в) тәуелділігі

Фотогенераторлы режимде жіберу сипаттамасы бейсызық. Фото –ЭҚК кіріс токты арттырған кезде қанығуға ұмтылады: ол фотодиод өткелінде контакт потенциалдар айырмасын өсіре алмайды, әдетте 0,5...0,8 В –ты құрайды.

Диодты оптопардың жіберу коэффициентінің кіріс токқ, шығыс кернеуге, температурағ тәуелділігі 7.10 –суретте көрсетілген.

Диодты оптопарды электронды құрылғыларда қолдану кезінде оптопардың осы класына қатысты құрамдар қатары пайда болады: жоғары жылдам қозғалыс, төмен шығыс тізбектегі қараңғы кездегі ток, жоғары кедергі.

7.7.