Внутренний фотоэффект и фотоэлементы на его основе (дать определения).
Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твёрдых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта.
Фотопроводимостью - увеличение электрической проводимости вещества(в результате появления свободных носителей) под действием излучения.
Вентильный фотоэффект или фотоэффект в запирающем слое – явление, при котором фотоэлектроны покидают пределы тела, переходя через поверхность раздела в другое твёрдое тело (полупроводник) или жидкость (электролит).
1. Фоторезисторы - полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом. Действие основано на зависимости их фотопроводимости от интенсивности и спектрального состава падающего на них излучения.
Достоинства: простота их устройства и низкая стоимость.
Недостатки: заметная инерционность (по сравнению с другими фотоэлектрическими преобразователями), температурная и временная нестабильность.
2. Фотодиод - фотоэлектрические приемники, в которых под действием излучения возникает фото-ЭДС на границе двух контактирующих материалов, называются вентильными фотоэлементами, или фотоэлементами с запорным слоем. Они выполняются на основе полупроводниковых р-n переходов и могут использоваться в вентильном, или в диодном режиме - с внешним источником обратного напряжения, поданного на фотодиод.
Достоинства: простота технологии изготовления и структуры, сочетание высокой фоточувствительности и быстродействия, малое сопротивление базы, малая инерционность.
3.Фототранзи́стор – оптоэлектронный полупроводниковый прибор, вариант биполярного транзистора. Отличается от классического варианта тем, что область базы доступна для светового облучения, за счёт чего появляется возможность управлять усилением электрического тока с помощью оптического излучения.
Светодиод. Оптрон (дать определения).
Светодио́д — это полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра. Его спектральные характеристики зависят во многом от химического состава использованных в нём полупроводников.
Условное
обозначение на схеме:
Светодиоды — наиболее развивающееся направление в области источников света. Сейчас созданы светодиоды практически всех цветов радуги — от красного до фиолетового, а также диоды, излучающие в инфракрасной области.
Оптопара (оптрон) - электронный прибор, состоящий из излучателя света (светодиод) и приемника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе. Принцип работы: преобразование электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал. По сути: в одном корпусе соединены и источник света, и приемник.