3. Биполярный фототранзистор

Б иполярный фототранзистор обычно включают по схеме с общим эмиттером (рис. 15). В этом фототранзисторе нет базового электрода. Падающий свет облучает область базы. При этом в базе происходит процесс световой генерации пар электрон – дырка, как показано на зонной диаграмме (рис. 16). Дырки в базе оказываются сосредоточенными в потенциальной яме и не могут покинуть базу. Накопившийся дырочный заряд понижает потенциальный барьер перехода база-эмиттер и электроны из эмиттера инжектируются в базу, где являются неосновными носителями. Электроны диффундируют через область базы и втягиваются электрическим полем обратносмещенного коллекторного перехода. Попав в область коллектора электроны становятся основными носителями и создают ток во внешней цепи. Таким образом, базовым током фототранзистора является фототок I_ф, который приводит к появлению электронной составляющей коллекторного тока I_к = βI_ф, где β – коэффициент усиления базового тока транзистора. Дырочная составляющая коллекторного тока I_ко мала и на зонной диаграмме не показана.

Поскольку в фототранзисторе происходит усиление фототока, то его интегральная чувствительность K_инт = βI_ф/Ф в β раз больше интегральной чувствительности фотодиода.

Недостатком фототранзистора без базового электрода является сильная температурная зависимость коллекторного тока, так как дырочный заряд в базе накапливается не только в результате световой, но и тепловой генерации пар электрон – дырка. И “тепловую” дырку нельзя отделить от “световой”. Для температурной стабилизации изготавливают транзистор с электрическим выводом базы и используют схему температурной стабилизации, но в этом фоточувствительность транзистора падает.