Fotódiódák eszköz jellemzőit és működési elvek, online magazin villanyszerelő

Egy egyszerű fotodióda egy szokványos félvezető dióda, ahol lehetőség van arra, hogy befolyásolják az optikai sugárzást a p-n-csomópont.

Egy kiegyensúlyozott állapotban, amikor a sugárzási fluxus teljesen hiányzik, hordozó koncentrációja, és rassredotachivanie potenciális energia sáv diagram a fotodióda teljesen megfelelnek közönséges p-n-szerkezet.

Amikor a sugárzásnak kitett merőleges irányban, hogy a sík a p-n-átmenet, a felszívódását fotonok energia végső soron nagyobb, mint a szélessége a szabálytalan zónák, n-régióban megjelenő elektron-lyuk párok. Ezek az elektronok és lyukak photocarriers hívni.

A diffúziós belsejébe photocarriers n-régió a fő frakció az elektronok és a lyukak rekombinálódnak, és nem idő eléri a határértéket a p-n-csomópont. Itt photocarriers elektronikus területén osztva p-n-átmenet, ahol a lyukak is áthalad p-régiót, és az elektronok nem képesek leküzdeni az átmenet területén és felhalmozódnak határán a n-p-n-csomópont és a mező.

Így a jelenlegi keresztül a p-n-átmenet földelt eltolódás a kisebbségi töltéshordozók - lyukak. Photocarriers sodródás jelenlegi hívják fényáram.

Photocarriers - p-lyukú pozitív feltöltődést képest régió N-régióban, és a photocarriers - elektronok - n-régió viszonyítva negatívan a p-régió. A kapott potenciál különbséget hívjuk Ef fotofeszültség. A generált áram a fotodióda - munka, ez orientált a katód felől az anód, míg annak mértéke annál nagyobb, minél nagyobb a megvilágítás.

Fotodiódák működhet az egyik 2-üzemmód - anélkül, egy külső energiaforrást e (photoacid üzemmód) vagy külső energiaforrás e (photoconverter mód).

Fotodiódák működő photoacid módban, gyakran használják egy áramforráshoz, módosítja az energia a napsugárzás elektronok. Ezeket nevezik napelemek és része a napelemek használt űrhajók és műholdak.

Hatékonyság szilícium napelem darab körülbelül 20%, míg a film napenergia részek lehet lényegesen nagyobb érték. Szükséges műszaki paraméterei napelemek munkájához kimeneti teljesítmény tömeg arány és a terület által elfoglalt egy napelem. Ezek a funkciók eléréséhez értékei 200 W / kg-os és 1 kW / m2, ill.

Működés közben, fotodióda fotopreobrazovatelnom tápegységáramkör vágni egy E zárás irányba (ábra. 1a). Használt ágon CVC fotodióda különböző fényviszonyok között (ábra. 1b).

Ábra. 1. A kapcsolási rajz a fotodióda a fotopreobrazovatelnom mód: a - viszont áramkör, - egy áram-feszültség jellemzői a fotodióda.

Az áram és a feszültség a terhelő ellenálláson RL lehet meghatározni grafikusan pontok átlépte a fotodióda VAC és terhelési rudak rendre ellenállást az ellenállás RL. Hiányában megvilágítás fotodióda működik a hagyományos dióda üzemmódban. A sötét áram a fotodiódák a germánium 10-30 mikroamper, a szilícium-1-3 mA.

Ha fotódiódáktól kezelhető reverzibilis elektronikus bontást kíséretében a lavina szorzás töltéshordozók a Zener-dióda, a fotoelektromos és ahogy kell, és az érzékenység jelentősen növekedni fog.

Az érzékenység a lavina fotodióda lehet több nagyságrenddel nagyobb, mint a hagyományos fotodiódák (Ge y - 200-300-szor, a szilícium - 104 - 106 alkalommal).

Avalanche fotodióda gyors fotovoltaikus berendezések, gyakorisága között legfeljebb 10 GHz. Hiányosság lavina fotodióda magas zajszintet mint a szokásos fotodióda.

Ábra. 2. Az áramköri kapcsolási fotoellenállásra (a), ASB (b), az energia (a), és a voltamper (g) a tulajdonságait a fotoellenállásra.

Eltekintve fotodiódák, fotoellenállások alkalmazunk (2. ábra), fototranzisztor és fototiristory, hogy használja a belső fotoelektromos hatás. Lényeges hátránya a legmagasabb tehetetlenség (korlátozhatják a működési frekvencia Fgrés

Hozzászólás navigáció