Фототранзистор. Фототранзистором (ФТ) называют фотогальванический элемент с двумя p-n-переходами, предназначенный для преобразования светового потока в электрические сигналы

Фототранзистором (ФТ) называют фотогальванический элемент с двумя p-n- переходами, предназначенный для преобразования светового потока в электрические сигналы. Структура и схемы включения фототранзистора показаны на рис. 6.6.

Фототранзисторы изготавливают из тех же материалов, что и фотодиоды: кремний, германий и т.д. Световой поток Ф имеет свободный доступ к базовой области. Фототранзистор включается в цепь как диод с одним свободным электродом (рис. 6.6, б) или как обычный транзистор (рис. 6.6, в). В общем случае возможны три варианта схем включения ФТ: с ОБ, с ОЭ и с ОК.

Принцип действия ФТ заключается в следующем. При облучении световым потоком базовой области, в ней происходит генерация пар электрон-дырка. При этом электроны, являясь неосновными носителями в базе, свободно проходят в коллекторную область, увеличивая ток I _к во внешней цепи. Дырки p _i идут к эмиттерному переходу, их концентрация здесь увеличивается и снижается потенциальный барьер эмиттерного перехода. Таким образом, создаются благоприятные условия для инжекции основных носителей из эмиттера через базу в коллектор, т.е. внешний световой поток Ф в данном случае выполняет роль тока базы как и в обычном транзисторе.

Величина тока коллектора I _k = I _ф, где b - коэффициент усиления транзистора по току; I _ф= S ×Ф - фототок, пропорциональный световому потоку; S = dI _ф/ d Ф - чувствительность фототранзистора.

Фототранзисторы используются в качестве приемников световых излучений. Кроме биполярных транзисторов изготавливают лавинные ФТ, а также ФТ на основе МОП и МДП структур.

К недостаткам ФТ относятся:

- большой уровень шумов;

- температурная нестабильность.

Достоинствами являются:

- высокая чувствительность (в b раз больше, чем у фотодиода);

- возможность двойного управления: за счет потока Ф и за счет тока базы I _б путем подключения свободного электрода базы к внешним источникам.