Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Е.О.Федосеева, Г П. Федосеева 13 страница



Интегральная чувствительность — это чувствительность фо­токатода к суммарному, не разложенному в спектр, световому потоку. Она определяется как фототок, вызываемый общим све­товым потоком в 1 люмен:

с _ /ф ф '

Для точного определения интегральной чувствительности в качестве источника света выбран стандартный излучатель — электрическая лампа накаливания мощностью 100 Вт при тем­пературе нити 2850 К.


Интегральную чувствительность можно определить по свето­вой характеристике.

Спектральная чувствительность — это чувствительность фото­катода к монохроматическому свету. Она определяется как фото­ток, приходящийся на 1 люмен светового потока данной длины волны:


 

Спектральные свойства фотокатода определяют по спектраль­ной характеристике, которая представляет собой зависимость спектральной чувствительности от длины волны излучения.

Sk = /(Я) при Ф = const.

При нормальной фотоэлектронной эмиссии спектральная ха­рактеристика отражает закон Эйнштейна (рис. 3.14, б): с уве­личением X, т. е. уменьшением v, кинетическая энергия и скорость эмиттированных электронов уменьшается, следовательно, умень­шается фототок и чувствительность при Ф = const. Фотоэлект­ронная эмиссия прекращается при Х0 соответственно порогу vo.

При избирательной фотоэлектронной эмиссии спектральная характеристика имеет максимум в определенной части спектра. На рис. 3.14, в приведена в качестве примера спектральная характеристика сурьмяно-цезиевого фотокатода, используемого в фотоумножителях. Этот катод наиболее чувствителен к видимой части спектра (от желто-зеленых до сине-фиолетовых лучей); для него Ло = 0,7 мкм.

3.2.3. Фотоумножитель. Устройство и принцип действия

Фотоумножителем называют электровакуумный прибор, пре­образующий энергию оптического излучения в электрическую и содержащий фотокатод, анод и вторично-электронный умножи­тель, в котором поток электронов умножается за счет вторичной электронной эмиссии. Вторично-электронный умножитель состоит из электродов, осуществляющих вторичную электронную эмиссию и называемых динодами. Количество динодов может быть раз­личным (от 1 до 18—20). Конструкция, расположение и электри­ческий режим динодов таковы, что число вторичных электронов, эмиттируемых с их поверхности, превышает число падающих на эту поверхность первичных электронов. Фотоумножитель с одним динодом называют однокаскадным, а с несколькими — многокаскадным.



Рассмотрим устройство и принцип действия многокаскадного фотоумножителя (рис. 3.15). Фотокатод под действием света испускает первичные электроны, которые ускоряются электри- г

ческим полем и падают на первый динод Д\. Динод под ударами первичных электронов испускает вторичные электроны, число ко­торых больше, чем первичных. Для этого между динодом и фото­катодом создается напряжение порядка 100—150 В. Вылетевшие из динода Д\ вторичные электроны ускоряются и направляются на второй динод Дг, для которого они первичны. В свою очередь динод Д2 испускает вторичные электроны и т. д. Каждый сле­дующий динод должен иметь положительный потенциал, пре-

Рис. 3.15. Усройство многокаскадного фотоумножителя


 

вышающий потенциал предыдущего на 100—150 В. На анод при­ходит умноженный во много раз поток электронов, так что ток анода гораздо больше фототока катода; происходит внутреннее усиление тока. Коэффициент усиления тока равен: К — оп, где п — количество динодов; о — коэффициент вторичной эмиссии, показывающий, сколько вторичных электронов эмиттируется под действием одного первичного. Соответственно, чувствительность фотоумножителя в К раз больше, чем чувствительность фото­катода и достигает 100 А/лм.

Недостатками многокаскадных умножителей являются вы­сокое напряжение питания и большой собственный шум.

В кинотехнике для воспроизведения звука с фотографичес­ких фонограмм нашли применение однокаскадные фотоумножи­тели. Однокаскадный фотоумножитель имеет три электрода: фо­токатод, динод и анод. Фотокатод служит для осуществления фотоэлектронной эмиссии. Динод — это вторично-эмиссионный электрод. Анод служит для ускорения первичных и вторичных электронов, а также для собирания вторичных электронов.

Устройство однокаскадного фотоумножителя типа ФЭУ-1, а также его условное графическое обозначение на схемах пока­зано на рис. 3.16. Фотокатод в виде тонкого светочувствитель­ного слоя нанесен на половину внутренней поверхности стеклян­ного баллона. На противоположной стороне баллона нанесен

такой же по материалу, но небольшой по площади слой, являю­щийся динодом. Катод и динод — сурьмяно-цезиевые. Внутри баллона (ближе к диноду) расположен анод в виде редкой ме­таллической решетки из тонкой проволоки, натянутой на оваль­ную металлическую рамку. Выводы трех электродов впаяны в пластмассовый цоколь.

Схема включения однокаскадного фотоумножителя (рис. 3.17, а) содержит две цепи: цепь анода и цепь динода. В цепь



Натод^^йГ хАиод -Динод


 

Рис. 3.16. Однокаскадный фо тоумножитель ФЭУ-1: а — уст ройство; б — условное графиче ское обозначение


 


 

 


Рис. 3.17. Схема включения (а) и принцип действия (б) однокаскадного фотоумножителя

анода входят: источник анодного питания £а, нагрузка /?„ и про­межуток анод — катод; в цепь динода входят: источник пита­ния £д и промежуток динод — катод. В практических схемах оба электрода питаются от одного источника £а; на анод по­дается -|-220 В, а на динод------------ И70 В относительно катода через

гасящие резисторы.

Принцип действия однокаскадного фотоумножителя поясняет рис. 3.17, б, на котором схематически показаны: световой по­ток — пунктирными линиями, поток первичных электронов —
тонкими сплошными линиями, а вторичных — толстыми линиями. Световой поток от источника света падает на катод и вызывает фотоэлектронную эмиссию. Под действием ускоряющих электри­ческих полей анода и динода первичные электроны с большой скоростью движутся к аноду. Незначительная часть электронов попадает при этом на анод, а основной поток электронов про­ходит сквозь редкую решетку анода и падает на динод, вызы­вая вторичную эмиссию с его поверхности. Вторичные электроны, эмиттированные динодом, движутся под действием ускоряющего электрического поля к аноду, потенциал которого выше, чем динода. Анодный ток создается главным образом вторичными электронами, попадающими на анод, так как число первичных электронов, падающих с катода непосредственно на анод, пре­небрежимо мало по сравнению с числом вторичных электронов.

Поток эмиттированных катодом первичных электронов созда­ет в цепи фотокатода фототок /ф, а поток вторичных электронов, попадающих с динода на анод, создает анодный ток /а. Вторич­ных электронов вылетает больше, чем падает первичных, в о раз (а — коэффициент вторичной эмиссии), поэтому /а = а/ф.

Коэффициент усиления тока К, показывающий, во сколько раз анодный ток больше фототока, для однокаскадного фотоум­ножителя равен коэффициенту вторичной эмиссии:

В оптимальном режиме К достигает 4—6. Во столько же раз увеличивается чувствительность однокаскадного фотоумножите­ля по сравнению с чувствительностью фотокатода:

s = #=-^=Ks*.

где S — чувствительность фотоумножителя; — чувствитель­ность фотокатода, составляющая 100—120 мкА/лм для сурьмя­но-цезиевого фотокатода. У ФЭУ-1 чувствительность достигает 400—600 мкА/лм.

3.2.4. Характеристики однокаскадного фотоумножителя

Анодный ток фотоумножителя, имеющего три электрода, за­висит от двух напряжений — анода и динода — и от светового потока. Поэтому основными характеристиками такого прибора являются вольт-амперная, каскадная и световая.

Для того чтобы снять эти характеристики, необходимо соб­рать электрическую схему (рис. 3.18, а), в которой можно изме­нять напряжения анода и динода с помощью потенциометров, а световой поток от лампы накаливания — с помощью диафраг­мы Д с переменным диаметром отверстия. В схему включают измерительные приборы для измерения /а, Ua и ил.

Вольт-амперная (анодная) характеристика — это зависи­мость анодного тока от напряжения между анодом и динодом Uяд при постоянных значениях напряжения динода и светового потока (рис. 3.18, б):

/а = f(Uajl) при ил = const; Ф = const.

теля


 

Для снятия этой характеристики устанавливают рабочее на­пряжение динода, равное 170 В, и постоянный световой поток порядка сотых долей люмена. При изменении анодного напряже­ния от нуля до величины, при которой Uaa — 0 (Ua— Ua), анод­ный ток практически остается равным нулю. С увеличением анод­ного напряжения, когда Uaa>0 (£/а>(/д), электрическое поле для вторичных электронов становится ускоряющим; все большее число их движется к аноду, анодный ток быстро растет, и харак­теристика идет круто вверх, пока ток не достигает величины тока насыщения. Это происходит при анодном напряжении, превы­шающем напряжение динода на 35—40 В. Дальнейшее увели­чение анодного напряжения не вызывает роста анодного тока, так как все вторичные электроны достигают анода. Горизонталь­ный участок характеристики, соответствующий насыщению, яв­ляется рабочим.

Устанавливая разные значения светового потока, можно по­лучить семейство вольт-амперных характеристик. Чем больше световой поток, тем выше располагается рабочий участок ха­рактеристики.

По вольт-амперной характеристике можно определить инте­гральную чувствительность фотоумножителя. Для этого величину анодного тока /а на рабочем участке (обычно при рабочем напряжении Ua — 220 В) следует разделить на величину свето­вого потока Ф, при котором снималась характеристика:

S = мкА/лм.

Каскадная характеристика — это зависимость анодного тока от напряжения динода при постоянных величинах анодного напряжения и светового потока (рис. 3.18, в):

/а = f(Uд) при Ua — const; Ф = const.

При снятии этой характеристики устанавливается постоянное анодное напряжение, равное рабочему напряжению 220 В, и све­товой поток порядка сотых долей люмена. При Un = 0 все пер­вичные электроны идут на анод; даже электроны, пролетевшие сквозь анод, возвращаются к нему. Поэтому анодный ток /а равен фототоку катода /а = /ф. С увеличением напряжения Ua часть электронов, пролетая сквозь решетку анода, достигает ди­нода, вызывая вторичную эмиссию. При небольшом напряжении Ua количество эмиттируемых вторичных электронов еще невелико, но все же коэффициент вторичной эмиссии с >• 1. Все вторичные электроны движутся на анод, имеющий значительно больший по­тенциал, и анодный ток начинает медленно расти. При дальней­шем увеличении скорость и количество первичных электронов, падающих на динод, возрастают; следовательно, увеличивается количество вторичных электронов, растет анодный ток. Это про­исходит при увеличении Un до определенной оптимальной вели­чины Ua — Uноту при которой анодный ток достигает макси­мального значения /а макс При этом получается наибольшее зна­чение коэффициента усиления тока и наибольшая чувствитель­ность фотоумножителя. Рабочее напряжение динода задается равным оптимальному и составляет примерно 170 В.

Дальнейшее увеличение Un приводит к уменьшению анодного тока из-за того, что по мере приближения Ua к величине Ua уменьшается разность потенциалов между анодом и динодом, а следовательно, ослабляется ускоряющее электрическое поле для вторичных электронов. Все меньшее число вторичных электронов попадает на анод, и анодный ток уменьшается. При Ua — Ua ускоряющего поля для вторичных электронов нет, и все они возвращаются на динод. При этом анодный ток /а становится равным нулю.

По каскадной характеристике можно определить такие пара­метры фотоумножителя, как чувствительность и коэффициент усиления, а также чувствительность фотокатода.

Для определения чувствительности фотоумножителя S необ­ходимо взять отношение /амакс к величине постоянного светового потока, при котором снималась каскадная характеристика:

О ___ ^а макс

~ Ф '

Чувствительность фотокатода S,}, определяется как отношение фототока /ф к световому потоку:

с ___

— ф~ '

где /ф = /а при £/д= 0.

Коэффициент усиления вычисляется как отношение макси­мального анодного тока к току фотоэлектронной эмиссии:

I/- ____ I а макс _____ S

Л = —7----------- =-с—•

На динод с катода приходят первичные электроны, которые создают ток динода, равный фототоку /ф. В то же время с динода уходят на анод вторичные электроны, которые создают анодный ток /а. Поэтому ток динода /д в любом режиме равен разности анодного тока и фототока (пунктирная кривая /д = /(£/д) на рис. 3.18, в):

/а — /а /ф •

В частности, при (7д = Ua, когда /а = 0, ток /д = /ф, а при 1)а = = 0, когда /а = /ф, ток /д = 0.

Световая характеристика фотоумножителя является эмис­сионной характеристикой и представляет собой зависимость анодного тока от светового потока при постоянных напряжениях анода и динода:

/а = /(ф) при Ua — const; Ua — const.

Поскольку фотоумножитель — прибор электровакуумный, его световая характеристика подчиняется закону Столетова и имеет вид прямой линии, выходящей из начала координат под углом, зависящим от чувствительности прибора (см. рис. 3.14, а). При больших световых потоках рост анодного тока несколько замед­ляется, так как скопление движущихся к аноду вторичных


электронов создает отрицательный объемный заряд, который тор­мозит движение этих электронов на анод.

Спектральная характеристика фотоумножителя определяется спектральной характеристикой его катода, в данном случае сурь- мяно-цезиевого (см. рис. 3.14, в). Большая чувствительность этого катода к видимой части спектра отвечает требованиям воспроизведения фонограмм цветных кинофильмов.

Частотные свойства фотоумножителя определяются его час­тотной характеристикой.

Частотная характеристика — это зависимость чувствительнос­ти от частоты изменения светового потока.

Процессы в однокаскадном фотоумножителе практически бе­зынерционны, поэтому его частотная характеристика выражает­ся горизонтальной прямой линией во всей области звуковых час­тот, а также на более высоких частотах до десятков килогерц. Это позволяет успешно использовать фотоумножители в кине­матографии для воспроизведения звука с фотографических фо­нограмм кинофильмов.

К параметрам фотоумножителя кроме чувствительности от­носятся темновой ток, рабочее напряжение анода, рабочее напря­жение динода.

Темновой ток /т — это ток, протекающий в анодной цепи при отсутствии светового потока. Причиной его появления может быть термоэлектронная эмиссия, происходящая при комнатной температуре, а также ток утечки между выводами электродов.

Контрольные вопросы

1. Назовите виды фотоэффекта и законы фотоэлектронной эмиссии.

2. Нарисуйте схематическое устройство многокаскадного и однокаскадного фотоумножителей и объясните принцип их действия.

3. Нарисуйте и объясните вольт-амперную и каскадную характеристики однокаскадного фотоумножителя.

4. Назовите основные параметры фотоумножителя и объясните, как они оп­ределяются по характеристикам.

5. Нарисуйте и объясните световую и спектральную характеристики фото­умножителя с сурьмяно-цезиевым катодом.

Глава 3.3.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

3.3.1. Фоторезисторы и фотогальванические элементы

В полупроводниковых фотоэлектронных приборах, использую­щих внутренний фотоэффект (фотогальванический или фоторе- зистивный), энергия фотона, поглощаемого валентным электро­ном, должна быть не меньше энергии, соответствующей запре­щенной зоне AW3. Получив дополнительно эту энергию, валент­

но

ный электрон переходит в зону проводимости. В полупроводнике при этом происходит разрушение ковалентных связей, сопровож­даемое генерацией пар электрон — дырка, за счет чего уменьша­ется его сопротивление. Если энергия фотона больше энергии ДИ?3, то избыток энергии, полученной электроном, превращается в его кинетическую энергию.

В примесных полупроводниках наряду с этим за счет энергии фотонов может происходить ионизация атомов примеси, сопро­вождающаяся переходом валентных электронов на энергетичес­кие уровни атомов акцепторов в области p-типа и переходом электронов с уровней атомов доноров в зону проводимости в об­ласти п-типа. При этом увеличивается количество основных носи­телей заряда.

К полупроводниковым фотоэлектронным приборам относят фоторезисторы, фотогальванические элементы, фотодиоды, фото­транзисторы и фототиристоры.

Фоторезистором называют фотоэлектронный прибор, действие которого основано на уменьшении удельного электрического сопротивления полупроводника под действием света или невиди­мого излучения — инфракрасного, ультрафиолетового. Основной частью фоторезистора является полупроводниковая пластина или фоточувствительный проводящий полупроводниковый слой на стеклянной подложке. Материалом для фоторезистора может служить сернистый кадмий, сернистый свинец, селенистый кад­мий, селенистый теллур и другие.

Фоторезистор включают в цепь последовательно с источником питания. Он обладает омическим сопротивлением: ток через него пропорционален приложенному напряжению при постоянном све­товом потоке или без него. Проводимость фоторезистора одина­кова в обоих направлениях. При отсутствии светового потока в цепи фаторезистора протекает небольшой темновый ток /т. Темновое сопротивление фоторезистора RT велико; его можно определить как отношение приложенного напряжения U к темно- вому току:


 

При освещении фоторезистора его сопротивление резко уменьшается: световое сопротивление Rc меньше RT в сотни и тысячи раз. Поэтому в цепи протекает большой световой ток /с. Фототок равен разности между световым и темновым токами: /ф —— /с If.

Основной параметр фоторезистора — чувствительность S:


 

Инерционность фоторезисторов служит причиной того, что они не могут быть использованы в кинематографии для воспроиз­ведения звука с фотографических фонограмм. Их применяют в измерительной аппаратуре, в схемах автоматики, в качестве фотореле для считывания информации с перфолент и т. п. Фоторезисторы в микроэлектронном исполнении применяются в оптоэлектронике.

Фотогальваническим элементом называют полупроводниковый фотоэлектронный прибор, непосредственно преобразующий свето­вую энергию в электрическую. Его действие основано на фото- гальваническом эффекте.

Фотогальванический элемент не требует источника питания. При изготовлении такого элемента используют кремний, селен, германий и другие полупроводники, на базе которых создается р-п переход. При облучении р-п перехода или прилегающих к нему областей, обычно области л-типа, за счет Световой энергии генерируются пары электрон — дырка. Они диффундируют к р-п переходу и на границе разделяются под действием контактной разности потенциалов: дырки втягиваются в область p-типа, а электроны накапливаются в области л-типа. Значительное увели­чение концентрации носителей заряда по обе стороны р-п перехо­да приводит при разомкнутой цепи к возникновению разности потенциалов между обеими областями, называемой фото-э.д.с.

Из-за большой собственной емкости фотогальванического элемента, имеющего большую рабочую поверхность, его гранич­ная частота не превышает 500—1000 Гц.

Нелинейность световой характеристики, большая инерцион­ность и большой собственный шум являются недостатками фотогальванических элементов, ограничивающими их применение для преобразования световых сигналов в электрические. По этой причине они не могут быть использованы в кинематографии для воспроизведения звука с фотографических фонограмм кинофиль­мов.

Фотогальванические элементы используют в качестве источ­ников электрической энергии в виде солнечных батарей, а также в фотометрии, в автоматике, в приборах для измерения освещенности — люксметрах, в частности, для измерения осве­щенности киноэкранов, в экспонометрах для определения экспо­зиции при фотосъемках и киносъемках.

3.3.2. Фотодиоды

Фотодиодом называют полупроводниковый диод, ток которо­го управляется световым потоком.

Фотодиод имеет двухслойную структуру, содержащую один р-п переход (рис. 3.19, а). Фотодиод может быть изготовлен на
основе кремния, германия, арсенида галлия и других полупровод­ников. В кинематографии используют кремниевые фотодиоды типа ФДК9 и ФДК155 (рис. 3.19, б). Они являются датчиками электрического сигнала, поступающего на вход усилителя при воспроизведении звука с фотографической фонограммы кино­фильма, т. е. преобразуют световые сигналы в электрические. Условное графическое обозначение фотодиода на электрических схемах показано на рис. 3.19, в.

Ф ю


 


Рис. 3.19. Фотодиод: а — устрой­ство; б — внешний вид; в — услов- в ное графическое обозначение


Основные


Генерация пар... носителей ///Ф


- и


Неоснов-'т ные носи- ■ф те ли


 

'обр

Рис. 3.20. Работа фотодиода в фотодиодном режиме

Фотодиоды получили широкое распространение в разнооб­разной аппаратуре измерительной и вычислительной техники, в системах автоматики и контроля.

Различают два режима работы фотодиода: фотодиодный — с внешним источником питания, включенным в обратном направ­лении; при этом используется фоторезистивный эффект, в резуль­тате чего световой поток управляет обратным током фотодиода; фотогальванический — без внешнего источника питания; при этом используется фотогальванический эффект, в результате чего световой поток управляет вырабатываемой фотодиодом фо- то-э.д.с.

Работа фотодиода в фотодиодном режиме. На рис. 3.20 при­ведена схема включения фотодиода в фотодиодном режиме и
иллюстрация процессов, происходящих в нем под действием света.

При отсутствии светового потока и внешнего напряжения (ф = О, U — 0) на р-п переходе, как и в обычном полупровод­никовом диоде, создается контактная разность потенциалов (знаки «-{-» и «—» без кружочков).

При подаче на фотодиод обратного напряжения и отсутствии светового потока (Ф =0; U — UDбР) через затемненный фото­диод проходит небольшой обратный ток р-п перехода, являю­щийся темновым током /т.

Под действием светового потока, который обычно направляют на тонкую область п-типа, в ней генерируются пары электрон — дырка. Количество неосновных носителей заряда (дырок) в «-области увеличивается, и поток их через р-п переход возраста­ет. Ток, протекающий через фотодиод при воздействии светового потока, является фототоком /ф и возрастает с увеличением свето­вого потока Ф. Таким образом, в фотодиодном режиме под воз­действием светового потока увеличивается обратный ток р-п пе­рехода, а обратное сопротивление, соответственно, уменьшается.

Ток фотодиода в этом режиме может зависеть от двух вели­чин — приложенного извне напряжения U и светового потока Ф. Поэтому основными являются два вида характеристик — вольт - амперные и световые. Схема для снятия характеристик фото­диода (рис. 3.21, а) содержит источник питания £, потенциометр и измерительные приборы. Кроме того, необходим источник све­тового потока — лампа накаливания J1 и диафрагма Д с регули­руемым диаметром отверстия для изменения светового потока.

Вольт-амперная характеристика — это зависимость тока фо­тодиода от приложенного напряжения при постоянном световом потоке (рис. 3.21, б):

/ф = f (i/) при Ф = const.

Вольт-амперная характеристика затемненного фотодиода (при Ф = 0) является характеристикой темнового тока /т = f (U) и соответствует обратной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода. При воздействии светового потока ток увеличивается; обратная ветвь сдвигается по оси обратного тока в сторону его увеличения тем сильнее, чем больше световой поток. Если строить вольт-амперные характеристики, не учиты­вая знаков тока и напряжения обратной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода, то они примут вид, показанный на рис. 3.21, б. При большем световом потоке характе­ристики располагаются выше.

Поскольку количество неосновных носителей заряда в л-об- ласти, проходящих чер.ез р-п переход, зависит главным образом от светового потока и очень мало зависит от приложенного
напряжения, то ток фотодиода почти не растет с увеличением напряжения; характеристики идут очень полого. Небольшое уве­личение тока с ростом напряжения объясняется тем, что увели­чение обратного напряжения приводит к расширению области р~п перехода и уменьшению за счет этого ширины базовой л-области. При этом меньшее количество дырок успевает реком­бинировать с электронами 'по пути движения к р-п переходу, а большее число их принимает участие в создании тока через фото­диод. Превышение рабочего напряжения фотодиода может при­вести к пробою р~п перехода.


 


 

Рис. 3.21. Схема для снятия характеристик фотодиода (а), его вольт-амперные (б), световые (в) и спектральные (г) характеристики: / — кремниевых; 2 — германиевых

Световая характеристика — это зависимость фототока от све­тового потока при постоянном напряжении источника питания:

/ф = ДФ) при U = const.

Световые характеристики в фотодиодном режиме практически линейны (рис. 3.21, в). Если учитывать темновой ток, протекаю­щий при Ф = О, то световые характеристики выходят не из на­чала координат. Однако темновой ток, особенно кремниевых фотодиодов, настолько мал по сравнению с фототоком, что на световых характеристиках им можно пренебречь. Характеристи­
ки, снятые при большей величине напряжения, идут несколько круче, так как ток немного возрастает, как было показано на вольт-амперных характеристиках.

Спектральные характеристики фотодиодов показывают зави­симость спектральной чувствительности от длины волны излуче­ния. На рис. 3.21, г приведены спектральные характеристики кремниевого и германиевого фотодиодов. По оси ординат отложе­на относительная спектральная чувствительность, т. е. отношение Sx/Sx макс, %. Из характеристик видно, что кремниевый фотодиод обладает более избирательной чувствительностью, максимум ко­торой приходится на красные и инфракрасные лучи с длиной волны 0,7—0,85 мкм. Германиевый фотодиод чувствителен к бо­лее широкой области спектра — от 0,6 до 1,8 мкм. В зависимости от основного материала фотодиода и введенных в него примесей можно получить спектральные характеристики, перекрывающие всю область видимого спектра (от 0,38 до 0,76 мкм) и инфра­красную область излучения.


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 51 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.027 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>