Виды фотоэффекта, реализуемые в фотоприемниках.
В основе работы фотоэлектронных полупроводниковых приемников светового излучения – фоторезистивный и фотогальванический эффекты. (фотоэлектрические п\п приборы для преобразования световой энергии в электрическую; излучающие п\п приборы - непосредственное преобразование электрической энергии в энергию оптического излучения). Полупроводниковые приёмники световой энергии (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры). Полупроводниковые элементы (в частности, солнечные батареи).
Фоторезистивный эффект – это изменение электрического сопротивления п\п (т.е. образование дополнительных свободных носителей заряда), обусловленное действием электромагнитного излучения (не связано с тепловыми эффектами).
Фоторезисторы – п\п фотоэлементы, которые изменяют сопротивление в зависимости от интенсивности и спектрального состава падающего на них излучения.
Ф
отогальванический
эффект.
Это возникновение ЭДС между равнородными
областями электрического перехода
(p-n
перехода, перехода полупроводник-металл)
под действием светового потока.
Поглощение вблизи поверхности p полупроводника. Неравновесная концентрация зарядов обоих знаков, которые диффундируют к области с меньшей концентрацией (к запирающему слою). Электроны увлекаются контактным полем и переходят в n-область, где они являются основными носителями. Дырки тормозятся контактным полем и остаются в p-области. В результате, по обе стороны запирающего слоя увеличивается концентрация основных носителей заряда.
*Лавинные фотодиоды. Физические процессы в лавинном ФД характеризуются дополнительным лавинным размножением фотовозбуждённых носителей в обеднённом слое электронно-дырочного перехода.
Ф
ототранзистор
– включенный по схеме ОЭ, в базе которого
при освещении генерируются парные
заряды, электроны и дырки.
Образующиеся неосновные носители (дырки в p-n-p - транзисторе) втягиваются полем коллекторного перехода, а остающиеся в базе электроны создают пространственный заряд, снижающий высоту потенциального барьера эмиттерного перехода. Из эмиттера в базу, а затем в коллектор диффундируют основные носители (дырки), увеличивая коллекторный ток.
Examination card 5
Режимы работы биполярного транзистора.
- активный режим (напряжение на эмиттерном переходе прямое, на коллекторном – обратное);
- режим насыщения (на обоих переходах прямое напряжение – транзистор отперт);
- режим отсечки токов (на обоих переходах обратное напряжение – транзистор заперт);
- инверсный режим (напряжение на эмиттерном переходе – обратное, на коллекторном - прямое).
А.Р. – в усилителях и генераторах.
Р.Н. и Р.О. – для переключения, импульсные режимы.
И.Р. – используется в схемах двунаправленных переключателей, использующих симметричные транзисторы, в которых обе области имеют одинаковые свойства и геометрические размеры.