Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 82 стр.

Рис. 5.3. Спектр пропускания оптического волокна на основе кварца [8]


5.3. Фоторезисторы
     При генерации в однородном полупроводнике, например n-типа
проводимости, электронно-дырочных пар при его освещении в полосе
собственного поглощения происходит изменение концентрации основных
nno и неосновных pno носителей. В том случае, если изменение концентрации
основных носителей Änno сопоставимо с их начальной концентрацией nno,
то суммарная концентрация основных носителей nn = Änno + nno возрастает, а
следовательно возрастает и величина удельной проводимости. В том случае,
если увеличение концентрации основных носителей существенно больше, чем
стационарная концентрация, то суммарная проводимость будет определяться
только фотопроводимостью.
     Это физическое явление лежит в основе принципа действия фоторезисторов.
Полупроводниковые резисторы, изменяющие свое электрическое сопротивление
под действием оптического излучения называются фоторезисторами.
Поскольку фоторезисторы предназначены для регистрации слабых световых
потоков, то зачастую величина полезного сигнала сравнима с шумовым током.
В связи с этим для фоторезисторов с целью уменьшения шумов используют
специальные конструкции, позволяющие охлаждать фоторезистор. На рисунке
5.4а приведена такая конструкция с термоэлектрическим охлаждением.
     Рассмотрим основные характеристики фоторезисторов. На рисунке
5.4б приведена топология рассматриваемых фоторезисторов и геометрия их
освещения. Как было написано в предыдущем разделе, одной из основных
характеристик фоторезистора является токовая чувствительность Si.
                          1

                          2                        Ф
                          3
                          4
       9
                                                                                   I, U
                                          d




                          5
       8
       7
                                      W




       6


                                                        l



Рис. 5.4.
а) Конструкция охлаждаемого фоторезистора: 1 – входное окно; 2 – фоточувствитель-
ный элемент; 3 – контактная колодка; 4 – предусилитель; 5 – теплоотвод; 6 – электричес-
кие выводы; 7 – основание; 8 – терморезистор; 9 – термоэлектрический охладитель;
б) Топология фоторезистора для расчета токовой чувствительности


                                              82