Полупроводниковые фотоэлектрические приборы

К полупроводниковым приемникам излучения относятся:
фоторезисторы;
фотодиоды;
фотоэлементы;
фототранзисторы; приборы с зарядовой связью;

Полупроводниковый приемник излучения — это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, чувствительный к электромагнитному излучению видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой области спектра или преобразующий энергию электромагнитного излучения непосредственно в электрическую энергию.

Фоторезистор.

Фоторезистор — полупроводниковый прибор, у которого под действием светового потока (электромагнитного излучения) меняется электрическое сопротивление. Основным элементом конструкции фоторезистора является слой полупроводника, на который попадает световой поток. Для создания фоторезисторов используют сернистый свинец, сернистый кадмий, селенид свинца.

Свет

Рисунок.1. Структурная схема фоторезистора.
Светочувствительный слой 1 (рис.1) наносят на изоляционную подложку
2 из стекла, слюды, керамики. Присутствуют два вывода 3 и 4, изготовленные из
металла.
Фоторезистор помещают в корпус с отверстием для попадания светового потока на светочувствительный слои.

Под воздействием световой энергии проводимость светочувствительного
слоя увеличивается.,

В отсутствие освещения в этой цепи протекает незначительный ток, обусловленный собственной проводимостью полупроводника, который называется темповым током, при освещении появляется фоток.

Вольт-амперная характеристика фоторезистора изображена на рис.2 и пред­ставляет зависимость 1=-f(U) или Ф = сonst, где Ф — световой поток. Из характеристики видно, что чем больше световой поток Ф, тем круче проходит характеристика. Это обусловлено увеличением количества носителей заряда и, следовательно, увеличением проводимости. Характеристики линейны.

Рисунок.2. ВАХ фоторезистора

Следующая характеристика — это световая характеристика, которая представляется зависимостью I=-f(Ф) при U= соnst. Эта характеристика имеет нелинейный вид, так как наряду с генерацией пар носителей происходит и их рекомбинация (рис. 3)

Рисунок 3. Световая характеристика.

Фоторезисторы применяют в схемах автоматики, особенно в схемах защиты и автоматического управления, то есть в устройствах, где можно пренебречь их инерционностью и нелинейностью световой характеристики.