Фото помножувачі - раздел Образование, Електропровідність напівпровідників
Фотоелементом Називається Електровакуумний, Напівпровідников...
Фотоелементом називається електровакуумний, напівпровідниковий або іонний прилад, у якому дія променевої енергії оптичного діапазону обумовлює зміну його електричних властивостей.
Зовнішній фотоефект, або фотоелектронна емісія, полягає в тому, що джерело випромінювання надає частині електронів додаткової енергії, достатньої для виходу їх з речовини в навколишнє середовище (вакуум або розріджений газ). У вакуумних або електронних фотоелементах рух електронів відбувається у вакуумі; у газонаповнених чи іонних фотоелементах електрони перемішуються у розрідженому .
Фотоелемент з зовнішнім фотоефектом (мал. 2.39, а) розміщений у скляній колбі 2, де створено вакуум (у вакуумному фотоелементі) або яку після відкачування повітря заповнено розрідженим газом (аргоном з низьким тиском — в іонних фотоелементах). Внутрішню поверхню колби, за винятком невеликого «вікна» для проходження світлового потоку 1, покрито фотокатодом 3, щоявляє собою шар срібла з нанесеним на нього напівпровідниковим шаром оксиду цезію. Анод 4 фотоелемента виготовлено у вигляді кільця, щоб він не перекривав шлях світловому потокові до катода. Колбу розміщують у пластмасовому цоколі 5, у нижній частині якого знаходяться контактні штирки 6 з виводами від анода й катода
Малюнок 2.39- фотоелемент з зовнішнім фотоефектом: а — схема вмикання; б — зовнішній вигляд та умовне позначення
Під дією прикладеної напруги U джерела живлення між анодом і катодом фотоелемента утворюється електричне поле, й електрони, що вилітають з освітленої поверхні катода, спрямовуються до позитивно зарядженого анода. Отже, в колі встановлюється фотострум Іф, залежність якого від світлового потоку Ф за незмінної напруги джерела живлення [Іф = f (Ф)] називається світловою характеристикою.
В іонному фотоелементі електрони іонізують атоми газу й збільшують потік електронів, тобто збільшують силу струму фотоелемента, підвищуючи його чутливість.
Фотоелектронна емісія і фотострум фотоелемента залежать від довжини хвилі світлового випромінювання, тому, крім світлової чутливості, фотоелемент характеризується спектральною чутливістю.
Анодні вольт-амперні характеристики фотоелемента показують залежність сили струму від прикладеної до затискачів фотоелемента напруги за незмінного світлового потоку, що освітлює фотокатод, тобто Іф = f (U) при Ф = const. У електронного фотоелемента сила фотоструму спочатку швидко зростає зі збільшенням напруги, потім їїзростання сповільнюється і, нарешті, майже зовсім припиняється, тобто настає режим насичення (мал. 2.47, а). Для іонного фотоелемента анодна вольт-амперна характеристика після горизонтальної ділянки (електронний потік) піднімається вгору внаслідок іонізації газу (мал. 2.47, б).
У процесі роботи фотоелемента його параметри з часом змінюються, тобто проявляється їхня властивість «стомлюваності». Фотоелемент використовують разом з ламповим або транзисторним підсилювачем через малу силу фотоструму, який можна одержати від фотоелемента. Поряд з фотоелементами існують фотоелектронні прилади з підсиленням фотоструму, які називаються фотоелектронними помножувачами. Це прилади з зовнішнім фотоефектом, у яких підсилення фотоструму відбувається під дією вторинної електронної емісії. У скляному балоні, крім фотокатода й анода, розміщено ряд вторинних емісійних катодів, поверхня яких покрита емісійною речовиною.
Між цими емісійними катодами встановлюється різниця потенціалів приблизно 100 В, яка в міру віддалення від фотокатода до анода збільшується. З поверхні освітленого фотокатода вилітають первинні електрони під дією електричного поля між катодом та емісійним катодом — емітером вторинних електронів першого каскаду, спрямовуються на цей емітер і вибирають з його поверхні вторинні електрони, кількість яких у кілька разів більша від кількості електронів, що потрапили на емітер первинних електронів.
Під дією електричного поля, утвореного між емітерами першого й другого каскадів, електрони, що вилетіли з емітера першого каскаду, з великою швидкістю вдаряються об емітер другого каскаду й вибивають з його поверхні вторинні електрони, яких також у кілька разів більше, ніж електронів, що потрапили на нього. Збільшений потік вторинних електронів з емітера другого каскаду потрапляє на емітер третього каскаду,
підсилюється третім і четвертим каскадами й досягає анода фотопомножувача. Отже, у фотопомножувачі відбувається багаторазове збільшення кількості вторинних електронів, тобто підсилення фотоструму.
Фотоелектронні помножувачі застосовують для вимірювання дуже малих світлових потоків (до 10-8 лм). Сила їх вихідного струму не перевищує кількох десятків міліампер.
Розділ Фізичні основи роботи напівпровідникових приладів Електропровідність напівпровідників...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Фото помножувачі
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Історія розвитку електроніки
Становлення і розвиток електроніки стало можливим завдяки наполегливим зусиллям багатьох учених-фізиків.
Ще в древній Греції Фалес із Мілета вперше виявив, що янтар, потерт
Електропровідність напівпровідників
Напівпровідниками називаються матеріли, що займають проміжне положення між провідниками й діелектриками. Особливість металевих провідників полягає у наявності вільних електронів,
Електронно дірковий перехід
Область на границі двох напівпровідників з різними типами електропровідності називається електронно - дірковим переходом, або р-п переходом.
Явища, які відбуваються,
Вольт - амперна характеристикар- ппереходу
Вольт-амперна характеристика показує залежність струму струм через р-п перехід від величини і полярності прикладеної напруги. Цю залежність виражають формулою
Напівпровідникові резистори
НП резистори мають два вихідних електроди. Вони поділяються на лінійні та нелінійні.
У лінійних резисторів питомий електричний опір не залежить від прикладеної напруги, їх умовне позначен
Напівпровідникові діоди
Напівпровідникові діоди - це НП прилади, виготовлені на основі двошарових НП структур і які використовують властивості р-п переходу.
Широко розповсюджені випрямні д
Будова транзистора
Біполярним транзистором або просто транзистором називається напівпровідниковий прилад з двома р — n - переходами, який призначений для підсилення й генерування електричних коливань
Принцип дії біполярних транзисторів
В умовах роботи транзистора до лівого р — п— переходу прикладається напруга емітер — база Uе–б у прямому напрямку, а до правого р — п – переходу — напруга
Характеристики БТ
Характеристиками транзисторів називаються залежності між силами струмів і напругами у вхідному й вихідному колах. У різних схемах приєднання транзистора вхідні й вихідні кола різні
Біполярний транзистор як активний чотириполюсник
(h-параметри)
Статичні ВАХ використовуються при розрахунках електронних схем з великими рівнями вхідних сигналів. Якщо рівень вхідного сигналу малий і тран
Основні режими роботи біполярного транзистора
Незалежно від схеми вмикання біполярного транзистора він може працювати у трьох основних режимах, що визначаються полярністю напруги на емітерному U та колекторному U переходах:
Конструкція біполярних транзисторів
Біполярні транзистори виготовляють з германію та кремнію. Як приклад, розглянемо будову площинного германієвого транзистора р — п —р-типу (мал. 2.17). Базою служить пл
Загальні відомості
До класу уніполярних відносять транзистори, принцип дії яких ґрунтується на використанні носіїв заряду лише одного знаку (електронів або дірок). Керування струмом в силовому колі у
Диністори
Диністор має чотиришарову структуру. У нього є три p-n переходи. Два крайніх з них (П1 і П3;) зміщені у прямому напрямку, а середній (П2) - у зворот
Оптоелектронні елементи
Оптоелектронні елементі використовують перетворення електричних сигналів в оптичні і містять джерело світла (ДС) та приймач світла — фотоприймач (ФП), які поєднані між собою
Газотрони
Газотрон являє собою двоелектродний іонний або газорозрядний прилад, призначений для випрямлення змінного струму. Скляний (або металевий) балон газотрона після створення в ньому в
Тиратрони
Тиратрон відрізняється від газотрона наявністю третього електрода — сітки, яка керує моментом запалювання дуги. У скляному балоні тиратрона (мал.2.37) 9, наповненому сумішшю інертн
ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ
Задача 2.1. Вибрати тип діода для електротехнічного пристрою, щоб забезпечити струм у навантаженні І = 0,27 А. Напруга, що прикладається до діода у закритому
ЗАДАЧІ ΗА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ
2.1с. Для забезпечення безаварійної роботи пристрою необхідно вибрати діод, умови роботи якого: прямий струм Iпр = 10 А; а напруга, що прикладається до діода U
Інтегральні мікросхеми. Класифікація та основні поняття
Мікроелектроніка - це розділ електроніки, який включає дослідження конструювання і виробництво електронних мікросхем і радіоелектронної апаратури на їх основі.
Інтегральна
Малюнок 3. 1- Загальна конструкція ІМС
По застосовуваному матеріалі розрізняють чотири типи корпусів: металосклянні, металокерамічнні, керамічні і пластмасові. При цьому головними елементами конструкції к
Малюнок 3.2-Типи корпусів ІМС
Слід зазначити також, що конструктивні характеристики корпуса (особливо по габаритах і розташуванню висновків) повинні створювати зручності при монтажі ІС на друкованій платі.
Транзисторів
При цьому за основу беруть однорідну підложку з кремнію р-типу.
Шляхом термічного окислювання кремнію на поверхні підкладки формують тонку захисну плівку діоксиду кремнію.
Резистори
Створення інтегральних резисторів, що представляють собою тонкий (порядку 3 мкм) шар напівпровідника, відбувається по планарній технології в процесі дифузії домішки в острівці підкладки або
Гібридні ІМС. Технологія виготовлення гібридних ІМС
У виробництві гібридних ІМС використовується плівкова технологія, що дозволяє виготовляти з досить стабільними параметрами лише пасивні елементи — резистори, конденсатори, індуктивн
Резистори.
При виготовленні плівкових резисторів використовуються резистивні матеріали з різним поверхневим питомим опором. Такі матеріали можна розділити на три основні групи: чисті метали, с
Провідники і контактні площадки
Об'єднання плівкових пасивних елементів і начіпних компонентів у гібридну ІМС здійснюється плівковими провідниками і контактними площадками. Такі елементи повинні мати добру електропровідність,
ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ
Задача 3.1 Вказати призначення мікросхеми, на корпусі якої такий напис — КР548ЛП43.
Розв'язок: Відповідно до стандарту маркування
ЗАДАЧІ НА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ
3.1с. В електричному пристрої використано мікросхему 136ТР1. Вказати призначення даної мікросхеми і пояснити, за якою ознакою визначається спеціалізація.
(Відповідь: RS-тр
Акустоелектроніка
Акустоелектроніка — це напрямок функціональної мікроелектроніки, оснований на використанні п'єзоелектричного ефекту. Акусто-електроніка займається перетворенням акустичних си
Магнетоелектроніка
Магнетоелектроніка зв'язана е використанням властивостей тонких, магнітних плівок. Застосування магнітних матеріалів як носіїв інформації основане на тім, що вони володіють двома ст
Криоелектроніка
Криогенна: електроніка, чи криоелектроніка,— одна з нових і перспективних галузей науки. Досліджує явища, що відбуваються у твердому тілі при низьких температурах, і практи
Хемотроніка
Хемотроніка як новий науково-технічний напрямок виникло на стику електрохімії й електроніки. Це наука про побудову різноманітних електрохімічних приладів на основі явища, зв'яз
Біоелектроніка
Це напрямок функціональної мікроелектроніки знаходиться в стадії становлення, однак він є одним з найбільш цікавих і перспективних. Біоелектроніка виникла як одна з відгалужень більш загальної наук
ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ
1. Чим викликана необхідність розвитку функціональної
мікроелектроніки як нової галузі технічної електроніки?
2. Назвіть основні напрямки розвитку функціональної
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов