Физические основы электроники. Глазачев А.В - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
105
на анод попадает уже мощный электронный поток, который создаёт на нагрузке
н
R большое падение
напряжения, пропорциональное входному световому потоку.
Коэффициент усиления фотоэлектронного умножителя:
n
I
I
K s==
0
А
y
, (6.3)
где
A
I – ток анода;
0
I – ток фотокатода;
s
– коэффициент вторичной эмиссии;
n
– число вторичных
фотокатодов.
Для фотоэлектронного умножителя, как и для обычных фотоэлементов, характерен темновой
ток, который обусловлен термоэлектронной эмиссией фотокатода и динодов. Его величина составля-
ет малые доли микроампера, и он может быть уменьшен охлаждением. Значением темнового тока
ограничивается минимальный световой поток, который может зарегистрировать с помощью умножи-
теля.
Фотоэлектронные умножители применяются во многих областях науки и техники: в астроно-
мии, для измерения световых потоков, для спектрального анализа и т.п.
6.2. Фотоэлектрические приборы на основе внутреннего фотоэффекта
Внутренний фотоэффект наблюдается в полупроводниковых материалах при облучении их по-
верхности лучами света. Он заключается в том, что при поглощении энергии фотона атомом полу-
проводника может возникнуть пара «электрон – дырка», если этой энергии достаточно для перевода
электрона из валентной зоны в зону проводимости, т.е. если поглощённая энергия превышает ширину
запрещённой зоны. Интенсивность фотоионизации определяется энергией излучения, её потоком и
спектром поглощения полупроводника.
Образование пар «электрон – дырка» обусловливает собственную электропроводность полу-
проводника, которая в данном случае является фотопроводимостью, причём собственная электропро-
водность может оказаться значительно больше проводимости примесной.
Внутренний фотоэффект широко применяется в различных фотоэлектрических приборах: фо-
торезисторах, фотодиодах, фототранзисторах и фототиристорах.
6.2.1. Фоторезисторы
Фоторезисторы используют в своей работе эффект фотопроводимости. Фоторезисторы выпол-
няются в самых различных конструктивных вариантах, различного назначения, по различным техно-
логиям и с различными параметрами, но в общем виде это – чувствительный к излучению слой полу-
проводника, прикреплённый к изоляционной подложке, по краям которого смонтированы токоведу-
щие электроды. Принципиально возможно две конструкции фоторезисторов: поперечная и продоль-
ная.
В первом случае электрическое поле, прикладываемое к фоторезистору, и возбуждающий свет
действуют во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 6.8, б), во втором – в одной плоскости. В
продольном фоторезисторе возбуждение осуществляется через электрод прозрачный для светового
излучения. Поперечный фоторезистор представляет собой почти омическое сопротивление до частот
порядка десятков – сотен мегагерц. Продольный фоторезистор из-за конструктивных особенностей
имеет значительную электрическую ёмкость, которая не позволяет считать фоторезистор чисто оми-
ческим сопротивлением на частотах сотни – тысячи герц.
Ф
I
I
Э
Э
Рис. 6.8. Фоторезисторы (а), поперечная конструкция фоторезистора (б);
условное графическое обозначение (в)

Страницы