Фотодиоды
Фотодиодами называют полупроводниковые диоды, в которых осуществляется управление величиной обратного тока с помощью света. Фотодиод устроен так, что в нем обеспечивается доступ света к
Рисунок 1.17 -. Устройство фотодиода и схема его включения (a); условное обозначение фотодиода (b)
Фототок, возникающий в диоде под действием света, пропорционален величине светового потока:
где Направление фототока совпадает с направлением теплового тока, то есть отрицательное.
Рисунок 1.18 - Вольт-амперные характеристики диода
В общем случае уравнение вольт-амперной характеристики фотодиода (рисунок 1.18) с учетом принятых положительных направлений тока имеет вид
Здесь Если Если в цепи отсутствует источник постоянного напряжения (
Фотодиоды могут работать в одном из двух режимов: фотодиодном или фотогальваническом. В фотодиодном режиме на диод подают обратное напряжение. В этом режиме ток и напряжение определяются по пересечению нагрузочной линии с одной из вольт-амперных характеристик. При изменении светового потока изменяются ток в цепи и напряжение на диоде. В фотогальваническом режиме внешний источник напряжения в цепи отсутствует. Режим работы определяется также по пересечению нагрузочной линии с соответствующей вольт-амперной характеристикой. В данном случае она проходит через начало координат. При R = 0 (короткое замыкание) нагрузочная линия совпадает с осью ординат, а при R = ∞ (обрыв цепи) она совпадает с осью абсцисс. По точкам пересечения вольт-амперных характеристик с осью напряжения можно определить фото-ЭДС при разных световых потоках. У кремниевых фотодиодов она составляет около 0,5 - 0,55 В. Фотодиоды, работающие в фотогальваническом режиме, обычно называют полупроводниковыми фотоэлементами.
|