Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Фотодиоды. Конструкция фотодиода (рисунок 32) сходна с конструкцией плоскостного германиевого диода
|
|
Конструкция фотодиода (рисунок 32) сходна с конструкцией плоскостного германиевого диода. Это пластинка полупроводника с областями р - и n -проводимости, которые разделены р – n -переходом. Пластинка
заключена в корпус из прозрачной пластмассы или в металлический корпус с окном, пропускающим световой поток.
| Рисунок 32 – Конструкция ФД-1: 1 – кристалл германия с p – n -переходом; 2 – кристаллодержатель; 3 – корпус; 4 – вывод; 5 – металлическая трубка; 6 – вольфрам; 7 – ножка; 8 – оловянное кольцо; 9 – стеклянное окно |
Фотодиоды могут работать в режиме фотогенератора (без внешнего источника питания) и в режиме фотопреобразователя (с внешним источником питания, включенным в обратном направлении).
В режиме фотогенератора (рисунок 33) при освещении n -области в ней образуются пары: электрон и дырка. Образовавшиеся заряды диффундируют к переходу, полем которого дырки втягиваются в р -область (I Ф). При разомкнутом ключе в р -области накапливается избыточный положительный заряд, а в п -области отрицательный заряд. На электродах фотодиода возникает разность потенциалов (ЭДС фотогенератора), понижающая потенциальный барьер. Это приводит к возникновению прямого тока (I пр) через р – п -переход, при этом на электродах фотоэлемента устанавливается ЭДС, которая меньше высоты потенциального барьера до освещения.
Если электроды замкнуты накоротко, то разность потенциалов на них не возникает и высота потенциального барьера при освещении не изменится. При включении R н протекающий через него ток нагрузки I н = I Ф – I пр. При
уменьшении R н возрастает I н и на такую же величину уменьшается I пр.
| Ф |
| – – – |
| +++- |
| Ф |
| – – – |
| +++- |
| а б |
| n |
| n |
| p |
| p |
| + |
| – |
| E |
| G 1н |
| R н |
| R н |
| S 1 |
Рисунок 33 – Включение фотодиода в режимах:
а – фотогенератора; б – фотопреобразователя
В режиме фотопреобразователя при приложении обратного напряжения его потенциальный барьер увеличивается. Так как приложенное напряжение значительно больше фото ЭДС, то при освещении р – п -перехода высота потенциального барьера практически не изменяется и все освобожденные светом и разделенные полем р – п -перехода заряды уходят во внешнюю цепь. Прямой ток через р – п -переход, который возникает при работе в режиме фотогенератора и уменьшает ток в нагрузочном сопротивлении, в данном случае равен нулю.
При отсутствии света через р – п -переход и R н протекает обратный
ток р – п -перехода I окр = I Т (где I Т – темновой ток), при освещении фотодиода через R н протекает ток I общ = I Ф – I Т. Так как внутреннее сопротивление фотодиода в этом режиме велико, ток не зависит от R н в широком диапазоне. Вторым преимуществом работы фотодиода в режиме фотопреобразователя является линейность энергетической характеристики фототока. В режиме фотогенератора энергетическая характеристика фототока линейна лишь при очень малых потоках излучения, падающих на фотодиод, или малых R н.
Date: 2015-05-05; view: 845; Нарушение авторских прав