Фотоқабылдағыш және фотоэлектрлік құрылғыларда сәулелі энергия электрлік энергияға өзгереді.
Ол негізгі үш фотоэлектрлік құбылыстар негізінде құрылған: сыртқы және ішкі фотоэффектте және бекіткіш қабаттағы фотоэффектте.
Фотодиод – бекіткіш қабаттағы фотоэффект негізінде жасалған фотоэлектрлік құрылғы, жарық ағындары әсерінен p-n ауысуында ЭДС туындайды.
Құрылысы қарапайым p-n ауысуы. Германий немесе кремнийден жасалады. Сәулелену кезінде шекті затта p-n ауысуында атомдардың иондануы болады. Өзінің электроөткізгіштігі артады, сондай-ақ электрондық жұптар мен тесіктер сандары да артады.
Фотодиод сыртқы ток көздері көмегімен және олардың көмегінсіз де қосыла береді:
а) сыртқы ток көздері көмегінсіз – вентильды немесе фотогенератор режимі деп аталады;
б) Еіш сыртқы қоректендіру көзі болғанда – фотодиодты немесе фототүрлендіргіш режимі.
I=f(U)|Ф= const вольт-амперлік сипаттама 4.1 суретінде көрсетілген. Бұл жерде IV квадратта генераторлық режим көрсетілген – фотоэдс қалыптасады:
I = 0 болғанда (пайдасыз қадам режимі ) U = ф – фотоэдс;
U = 0 болғанда (қысқа тұйықталу режимі) Iқтұ тогы жүреді;
Rж 0 болғанда ток I = ф / Rж.
ІІІ квадратында фотодиодты режим көрсетілген. Ф = 0 кезінде сипаттама түзеткіш диодтың кері бұтағымен сәйкес келеді. Ф үлкейген сайын фототок IФ үлкейеді. Жалпы ток Iжалп I0 – кері ток және IФ –фототок қосындысына тең Iжалп=I0+IФ.
I квадратта – Ф = 0 ВАХ
болғанда, түзеткіш диодтағыдай болады.
Фотодиод кері бағытта қосылады (өйткені IФ и Iкері), ал фототокты тура токтан ажырата
4.1 сурет алмайды.
Фотодиодтар әлсіз төменгі жиілікті жарық сигналдарын тіркеу үшін жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіргенде (күн батареялары, қоректендіру көздері), автоматикада, фотометрияда қолданылады.
Достарыңызбен бөлісу: |