1.2.3 Фотодиоды

Фотодиодом называется фотогальванический приёмник излучения, светочувствительный элемент которого представляют собой структуру полупроводникового диода без внутреннего усиления.

Принцип действия. При облучении полупроводника световым потоком Ф возрастает фотогенерация собственных носителей зарядов что приводит к увеличению количества как основных, так и неосновных носителей зарядов. Однако фотогенерация в значительной степени будет влиять только на обратный ток, так как не основных носителей зарядов значительно меньше, чем основных.

Рис. 1.12 Вольт-амперная характеристика фотодиода

Спектральная характеристика – это зависимость фототока от длины волны светового излучения , где- длина световой волны.

а) б)

Рис. 1.13 а) – схема включения, б) – спектральная характеристика фотодиода

Интегральная чувствительность – это отношение фототока к световому потоку

. (1.4)

1.2.4 Светодиоды

Светодиодом называется полупроводниковый прибор, в котором происходит непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения.

Принцип действия. При прямом включении основные носители заряда переходят через p-n переход и там рекомбинируют. Рекомбинация связана с выделением энергии. Для большинства полупроводниковых материалов это энергия тепловая. Только для некоторых типов на основе арсенида галлия ширина запрещённой зоны ΔW достаточно велика, и длина волны лежит в видимой части спектра .

При обратном включении через p-n переход переходят неосновные носители заряда в область, где они становятся основными. Рекомбинация и свечение светодиода отсутствуют. Основные характеристики:

Яркостная характеристика – это мощностная зависимость излучения от прямого тока Pu=f(Iпр).

Спектральная характеристика – это зависимость мощности излучения от длины волны Pu=f(λ).

1.3 Биполярные транзисторы

1.3.1 Классификация транзисторов

Транзистором называется полупроводниковый преобразовательный прибор, имеющий не менее трёх выводов и способный усиливать мощность. Классификация транзисторов производится по следующим признакам:

• По материалу полупроводника – обычно германиевые или кремниевые;

• По типу проводимости областей (только биполярные транзисторы): с прямой проводимостью (p-n-p - структура) или с обратной проводимостью (n-p-n - структура);

• По принципу действия транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные);

• По частотным свойствам; НЧ (<3 МГц); СЧ (3-30 МГц); ВЧ и СВЧ (>30 МГц);

• По мощности. Маломощные транзисторы (Р_К <0,3 Вт), средней мощности (Р_К 0,3-3Вт), мощные (Р_К >3 Вт).

Маркировка

Г | Т | 313 | А | I – материал полупроводника: Г – германий, К – кремний.

К | П | 703 | Б | II – тип транзистора по принципу действия:

I | II | III | IV | Т – биполярные, П – полевые.

III – три или четыре цифры – группа транзисторов по электрическим параметрам. Первая цифра показывает частотные свойства и мощность транзистора в соответствии с ниже приведённой таблицей.

Таблица 1 Группы транзистора по электрическим параметрам

PK\ f	f<3 МГц	f=3 -30 МГц	f>30 МГц
PK < 0.3 Вт	1	2	3
PK =0.3 – 3 Вт	4	5	6
PK > 3 Вт	7	8	9