21. Фоторезистор, фототиристор.

(Приемники излучения см в 20 билете)

Фоторезистор- это прибор обладающий свойством менять свое активное сопротивление под действием падающего света.

При воздействии на полупроводник электромагнитного излучения светового диапазона, часть электронов материала приобретает энергию достаточную для разрыва их связей атомами. Это явление возникновения свободных электронов приводит к увеличению проводимости полупроводника.

Фоторезистор может быть чувствительным к излучению в широком диапазоне длины волны. На чувствительность фоторезистора влияет материал из которого они сделаны. Как правило используют 2 типа материала: сернистый кадмий и селенистый кадмий.

Основные характеристики:

1.Чуввствительность

2. Вольт-амперная характеристика

3.Люкс-амперная характеристика- это зависимость светового тока от освещенности(имеют нелинейную характеристику.)

Недостаток:

-низкое быстродействие

Применение:

В цепях постоянного и переменного тока радиоэлектронной аппаратуры.

Фототерристор.

Терристор- переключающий элемент с многослойной полупроводниковой структурой. В его структуре может быть 4 и более слоя(p-n-p-n). Благодаря этой особенности, терристор способен включать электрический ток, если к его внутренним слоям приложено напряжение.

Фототерристор имеет сходную структуру, но включается не напряжением, а светом попадающим на затвор.

При засвечивании базовой области фототерристора, излучение, мощность которого выше порога отпирания фототерристора, он переходит из запертого состояния в открытое. После снятия светового воздействия фототерристор остается в открытом состоянии. Для того чтобы вернуть фототерритсор в закрытое состояние необходимо уменьшить величину, приложенного к нему напряжения.

Достоинства:

-скорость отклика на свет меньше одной микросекунды, что позволяет использовать фототерристоры в различный светочувствительных системах(пожарный датчик)

-способен переключать большие токи и напряжение слабым световым сигналом.

22. Фотодиод.

(Приемники излучения см в 20 билете)

Фотодиод- это приемник оптического излучения, который преобразует свет в электрический заряд, за счет процессов в п-н переходе в его фото чувствительной области.

Принцип работы:

Под действием квантов света, происходит генерация свободных носителей заряда, которые устремляются к границе п-н перехода(к базе н-области). Ширина н-области делается такой, чтобы дырки не успевали рекомбинировать до перехода в п-область. Ток фотодиода определяется током не основных носителей(дрейфовых). Быстродействие фотодиода определяется скорость разделения носителей.

Может работать в 2 режимах:

-фотогальвонический, режим без использования дополнительных источников энергии. Работает только под действием оптического излучения.

-фотодиодный , с внешним обратным источником напряжения.

Особенности:

-простота изготовления

-высокое быстродействие

-невысокая чувствительность(используется как составная часть других фотоприемников).

p-i-n фотодиод.

В его структуре присутствуют область изолятора, заключенная между двумя областями противоположной проводимости.

Засвечивается i-область, в результате чего в ней появляются свободные носители зарядов, которые ускоряются электрическим полем p-n перехода. Это дает преимущества в быстродействии и чувствительности по сравнению с обычными диодами. Фотодиоды не могут усиливать ток но имеют низкое рабочее напряжение, что делает их неотъемлимыми элементами оптоэлектроники. Применяется чаще всего в оптронах, устройствах чтения компакт дисков, в пультах дистанционного управления.