рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Фотодиод

Фотодиод - раздел Приборостроение, Оптоэлектронные приборы Рассмотрим Устройства, Основные Физические Процессы, Характеристики И Парамет...

Рассмотрим устройства, основные физические процессы, характеристики и параметры фотодиода.

Устройство и основные физические процессы. Изобразим упрощенную структуру фотодиода (рис. 1.126, а) и его условное графическое обозначение (рис. 1.126, б).


Характеристики и параметры. Фотодиоды удобно характеризовать семейством вольтамперных характеристик, соответствующих различным световым потокам (световой поток измеряется в люменах, лм) или различным освещенностям (освещенность измеряется в люксах, лк).

Обратимся к вольт-амперным характеристикам (ВАХ) фотодиода (рис. Т. 127). Пусть вначале световой поток равен нулю, тогда ВАХ фотодиода фактически повторяет


 


Физические процессы, протекающие в фотодиодах, носят обратный характер по отношению к процессам, протекающим в светодиодах. Основным физическим явлением «в фотодиоде является генерация пар электрон-дырка в области р-п-перехода и в прилегающих к нему областях под действием излучения.

Электрическое поле р-п-перехода разделяет электроны и дырки. Неосновные носители электричества, для которых поле является ускоряющим, выводятся этим полем за переход. Основные носители задерживаются полем в своей области проводимости.

Генерация пар электрон-дырка приводит к увеличению обратного тока диода при наличии обратного напряжения и к появлению напряжения иак между анодом и катодом при разомкнутой цепи. Причем в соответствии со сделанным замечанием о разделении электронов и дырок иак. > 0 (дырки переходят к аноду, а электроны — к катоду).


ВАХ обычного диода. Если световой поток не равен нулю, то фотоны, проникая в область p-n-перехода, вызывают генерацию пар электрон-дырка. Под действием электрического поля p-n-перехода носители электрода движутся к электродам (дырки — к электроду слоя р, электроны — к электроду слоя n). В результате между электродами возникает напряжение, которое возрастает при увеличении светового потока. При положительном напряжении анод-катод ток диода может быть отрицательным (четвертый квадрант характеристики). При этом прибор не потребляет, а вырабатывает энергию.

На практике фотодиоды используют и в так называемом режиме фотогенератора (фотогальванический режим, вентильный режим), ив так называемом режиме фотопреобразователя (фотодиодный режим).


Режим фотогенератора имеет место при u > 0 и i < 0 (четвертый квадрант). При этом диод отдает энергию вo внешнюю цепь (и I < 0). В этом режиме работают солнечные элементы. В настоящее время коэффициент полезного действия солнечных элементов достигает 20%. Пока энергия, вырабатываемая солнечными элементами, примерно в 50 раз дороже энергии, получаемой из угля, нефти или урана. Но ожидается, что стоимость энергии, получаемой с помощью солнечных батарей, будет снижаться.

Режим фотопреобразователя соответствует соотношениям и < 0 и i < 0 (третий квадрант). В этом режиме фотодиод потребляет энергию i > 0) от некоторого обязательно имеющегося в цепи внешнего источника напряжения (рис. 1.128). Графический анализ этого режима выполняется при использовании линии нагрузки, как и для обычного диода. При этом характеристики обычно условно изображают в первом квадранте (рис. 1.129).

Фотодиоды являются более быстродействующими приборами по сравнению с фоторезисторами. Они работают на частотах 107—1010 Гц. Фотодиод часто используется в оптопарах светодиод-фотодиод. В этом случае различные характеристики фотодиода соответствуют различным токам светодиода (который при этом создает различные световые потоки). Изобразим соответствующие току светоди-


ода 20 мА характеристики фотодиода, входящего в опто-пару АОД112А-1 (рис. 1.130, а).

При этом ток 1 и напряжение и фотодиода соответствуют обычным для диодов условно-положительным направлениям (рис. 1.130,6).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Оптоэлектронные приборы

Общая характеристика оптоэлектронных приборов на практике широко используются источники.. l фототранзистор и фототиристор.. выходные характеристики фототранзистора подобны выходным характеристикам обычного биполярного транзистора но теперь..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Фотодиод

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Оптоэлектронных приборов
Оптоэлектронными называют приборы, которые чувствительны к электромагнитному излучению в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях, а также приборы, производящие или использующие такое излу

Излучающий диод (с вето диод)
Излучающий диод, работающий в видимом диапазоне волн, часто называют светоизлучающим, или светодиодом. Рассмотрим устройство, характеристики, параметры и систему обозначений излучающих дио

Фоторезистор
Фоторезистором называют полупроводниковый резистор, сопротивление которого чувствительно к электромагнитному излучению в оптическом диапазоне спектра. Дадим схематическое изображение структуры фото

Оптрон (оптопара)
Оптрон — полупроводниковый прибор, содержащий источник излучения и приемник излучения, объединенные в одном корпусе и связанные между собой оптически, электрически или одновременно обеими связями.

Разновидности индикаторов
К основным типам индикаторов относятся: полупроводниковые индикаторы (ППИ), вакуумные люминесцентные индикаторы (ВЛИ), газоразрядные индикаторы (ГРИ) и жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ).

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги