ФОтогальванический режим

Фотогальванический режим характеризуется отсутствием источника внешнего напряжения в цепи фотодиода (Рис. 1.5.), т. е. фотодиод работает генератором фото-ЭДС.

Iф

Rн

Рис. 1.5. Схема включения ФД в фотогальваническом режиме.

При этом выражение для тока фотодиода I_фд в фотогальваническом режиме:

I_фд = I_ф – I_p-n = I_ф(Ф) – 1), (1)

где I_ф – ток фотоносителей (фототок); R_н – сопротивление нагрузки; I_p-n – ток p-n перехода; U – напряжение на диоде; I₀ – тепловой ток p-n перехода; φ_т – температурный потенциал; 1) – уравнение вольтамперной характеристики p-n перехода. При разомкнутой внешней цепи (R = ∞) имеем I_ф = I_p-n. Тогда из выражения (1) легко получить напряжение на переходе при холостом ходе, которое равно фото-ЭДС:

U_xx = φ_т ln(1+ I_ф / I₀)

При коротком замыкании в нагрузке (R = 0) напряжение на фотодиоде U = 0, а ток фотодиода I_кз = I_ф т.е. создан потоком фотоносителей.

ФОтодиодный режим

В фотодиодном режиме работы последовательно с фотодиодом включается источник обратного напряжения (Рис.1.6.).

E

Rн

Рис.1.6. Схема включения ФД фотодиодном режиме

При подаче на фотодиод обратного напряжения и отсутствии светового потока (Ф = 0) через фотодиод проходит небольшой обратный ток p-n перехода, который является темновым током I_т. Фототок, возникающий при освещении диода, вызывает увеличение обратного тока. В фотодиодном режиме диод работает как фоторезистор, сопротивление которого зависит от светового потока.