Параметры некоторых отечественных фототранзисторов

Фототран зистор	Размеры элемента, мм2	Темновой ток, мкА, не более	Рабочее напряжение, В	Максимальная спектральная чувствитель ность, мкм	Импульсная постоянная времени, с	Интегра льная чув ствительность, мкА/лк
ФТ-1K	2,8			0,8–0,9	0,00008	0,4
ФТ-2Г	1,0		12–24	1,5–1,6	0,00001	2,0
ФТ-3	3,0		5–10	1,5–1,55	0,0001	1,0
ФТГ-5	3,0		5–10	1,5–1,55	0,00002	1,0
KТФ109А	2,0	Сведений нет		0,83	Сведений нет	0,25 А/Вт

 

Фототиристор - это тиристор, который включается воздействием светового потока. При освещении фототиристора в полупроводнике генерируются носители заряда обоих знаков (электроны и дырки), что приводит к увеличению тока через тиристор на величину фототока.

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) - это усилитель слабых фототоков, действие которого основано на вторичной электронной эмиссии

 

Рис. 1. Внешний вид фотоумножителя ФЭУ-79

Видиконы. Существуют фотоприемники, которые способны воспринимать все изображение целиком, со всеми его перепадами яркостей (или светлот), цветов, полутонов.

Сканистор представляет собой полупроводниковый преобразователь пространственного распределения светового потока в адекватную ему последовательность электрических сигналов (видеосигнал).

Фотодиодные линейки и матрицы. Многоэлементные фотодиодные приемники предназначены для преобразования двухмерной (распределенной по площади) оптической информации от изображения в одномерную временную последовательность электрических сигналов.

ПЗС-ма́трица или CCD-ма́трица - специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью.

Фоточувствительный прибор с зарядовой связью (ФПЗС) - это фотоприемник, воспринимающий изображение, осуществляющий его разложение на элементарные фрагменты, поэлементное электронное считывание (сканирование) и формирование на выходе видеосигнала, адекватного изображению.

Параметры некоторых отечественных ФПЗС

Тип прибора	Число элементов	Диапазон спектральной чувствительности, мкм	Вольтовая чувствительность, мВ/лк	Частота опроса, МГц	Габаритные размеры, мм
ФПЗС1Л		0,5–0,1	3,0	Сведений нет	29,5´14,7´3, 3
ФПЗС3М	256ґ288	0,4–1,0	30,0	Сведений нет	19,5´15, 75´ 2, 98
1200ЦЛ1		0,5–1,0	2,4	0,05–3	29,1´14, 7´3, 95
1200ЦЛ2		0,36–1,0	8,0	0,1–3	29,1´14, 7´3, 95
1200ЦМ2А	576ґ360	0,5–1,0	10,0	Сведений нет	42,5ґ24, 7ґ5, 5

 

Рис. 2. Схема субпикселей ПЗС-матрицы с карманом n -типа (на примере красного фотодетектора)

1 - Фотоны света, прошедшие через объектив фотоаппарата;

2 - Микролинза субпикселя;

3 - R — красный светофильтр субпикселя, фрагмент фильтра Байера;

4 - Прозрачный электрод из поликристаллического кремния или оксида олова;

5 -Кремниевый канал n -типа. Зона генерации носителей (зона внутреннего фотоэффекта);

7 - Зона потенциальной ямы (карман n -типа), где собираются электроны из зоны генерации носителей;

8 - Кремниевая подложка p -типа.

 

Рис. 3. Элемент ПЗС-матрицы

Рис. 4. Полнокадровая матрица

 

Рис. 5. Генератор на ПЗС-матрице

Для обеспечения видеосигнала необходимо, чтобы сенсор не требовал перекрытия светового потока между экспозициями, так как механический затвор в таких условиях работы (около 30 срабатываний в секунду) может быстро выйти из строя. К счастью, благодаря буферным строкам есть возможность реализовать электронный затвор, который, во-первых, позволяет при необходимости обойтись без механического затвора, а во-вторых, обеспечивает сверхмалые (до 1/10000секунды) значения выдержки, особенно критичные для съемки быстротекущих процессов (спорт, природа ит.д.). Однако электронный затвор требует также, чтобы матрица обладала системой удаления избыточного заряда потенциальной ямы (рис. 6).

Рис. 6. Светочувствительный слой

 

В итоге линии объекта на снимке получаются рваными, с зубчатыми краями. Для решения этой проблемы в камерах с матрицами без микролинз используется дорогостоящий фильтр защиты от наложения спектров, а сенсор с микролинзами в таком фильтре не нуждается. Впрочем, в любом случае за это приходится расплачиваться некоторым снижением разрешающей способности сенсора.

Рис. 7. Матрица с обратной засветкой