Принцип действия фотодиодов

При поглощении квантов света в p-n переходе или прилегающих к нему областях кристалла образуются новые носители заряда. (пары электрон-дырка). Неосновные носители заряда, возникающие в кристалле, проходят через p-n переход под действием электрического поля. Причем, обратный ток через фотодиод возрастает при освещении на величину, называемую фототоком. Все это явление называется внутренний фотоэффект. Одной из основных характеристик является спектральная характеристика – это зависимость спектральной чувствительности от длины волны падающего света.

Рисунок 7.3

Фотогенераторный режим

Это режим, когда сам фотоэлемент будет являтся источником энергии. В фотогенераторном режиме фотоэлемент работает без дополнительной энергии.

Принцип дейсвия:

При поглощении квантов света в p-n переходе или прилегающих к нему областях кристалла образуются новые носители заряда. (пары электрон-дырка). Под дейсвием контактной разности потенциалов на зажимах фотодиода при разомкнутой внешней цепи образуется разность потенциалов, называемая фотоэдс.

Материалы: Si, InP, GaAs, и другие.

Солнечные батареи это совокупность электрически соединенных фотоэлементов. В качестве этих батарей используется Si, потому что максимуму спектральной характеристики кремниевого фотодиода соответствует максимум спектрального распределения энергии солнечного света. КПД солнечной батареи 40%.

Оптроны

Это полупроводниковые приборы, состоящие из преобразователя электрического сигнала в световой (излучатель) и преобразователя светового сигнала в электрический (фотоприемник).

В электронных устройствах оптроны выполняют функцию оптической связи, а также используются для электрической развязки. Пары (светодиод – фотодиод ) подбираются по спектральной характеристике, так, чтобы максимальная чувствительность фотодиода соответствовала диапазону длин волн с наибольшей интенсивностью излучения. Широко используются оптроны, у которых светодиод и фотодиод соединены с помощью оптического волокна. Очень прогрессивно, кабель почти не имеет потерь. Применяются: в автоматике и вычислительной технике, контрольно-измерительных устройствах.