Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

88

S
ln 1 .
I
kT
V
q I
= +
(5.27)
Напряжение V
хх
(фотоЭДС) можно также определить непосредственно,
подключая к выводам фотодиода вольтметр, но внутреннее сопротивление
вольтметра должно быть много больше сопротивления p-n перехода.
Режим короткого замыкания. В режиме короткого замыкания, напряжение
на выводах фотодиода V
G
= 0. Тогда из уравнения (5.26) следует, что ток
короткого замыкания J
кз
во внешней цепи равен фототоку J
Ф
,

.J J=
(5.28)
На рисунке 5.8 показано семейство ВАХ фотодиода, как при отрицательной
так и при положительной поляризации фотодиода, рассчитанные по уравнению
(5.26). При положительных напряжениях V
G
ток фотодиода быстро возрастает
(пропускное направление) с увеличением напряжения. При освещении же
общий прямой ток через диод уменьшается, так как фототок направлен
противоположно току от внешнего источника.
V
X
X
V
G
J
КЗ
J
Ф=0
Ф
1
Ф
2
Ф
3
>Ф
2
>Ф
1
Рис. 5.8. Вольт-амперные характеристики фотодиода при различных уровнях освеще-
ния
ВАХ p-n перехода, располагаясь во II квадранте (V
G
> 0, I < 0), показывает,
что фотодиод можно использовать как источник тока. На этом основан принцип
работы солнечных батарей на основе p-n переходов.
Световая зависимость
Световая характеристика представляет собой зависимость величины
фототока
J
Ф
от светового потока Ф, падающего на фотодиод. Сюда же относится
и зависимость V
хх
от величины светового потока. Количество электронно-
дырочных пар, образующихся в фотодиоде при освещении, пропорционально
количеству фотонов, падающих на фотодиод. Поэтому фототок будет 
             kT � I �  �
     V�� =     ln � + 1� .
              q � IS   �
                                 (5.27)
    Напряжение Vхх (фотоЭДС) можно также определить непосредственно,
подключая к выводам фотодиода вольтметр, но внутреннее сопротивление
вольтметра должно быть много больше сопротивления p-n перехода.
    Режим короткого замыкания. В режиме короткого замыкания, напряжение
на выводах фотодиода VG = 0. Тогда из уравнения (5.26) следует, что ток
короткого замыкания Jкз во внешней цепи равен фототоку JФ,
      J �� = J � .
                   (5.28)
    На рисунке 5.8 показано семейство ВАХ фотодиода, как при отрицательной
так и при положительной поляризации фотодиода, рассчитанные по уравнению
(5.26). При положительных напряжениях VG ток фотодиода быстро возрастает
(пропускное направление) с увеличением напряжения. При освещении же
общий прямой ток через диод уменьшается, так как фототок направлен
противоположно току от внешнего источника.
                                              J

                                                            VG
                         Ф=0                                   VXX

                         Ф1
                                             JКЗ
                         Ф2

                         Ф3>Ф2>Ф1


Рис. 5.8. Вольт-амперные характеристики фотодиода при различных уровнях освеще-
ния

    ВАХ p-n перехода, располагаясь во II квадранте (VG > 0, I < 0), показывает,
что фотодиод можно использовать как источник тока. На этом основан принцип
работы солнечных батарей на основе p-n переходов.
Световая зависимость
    Световая характеристика представляет собой зависимость величины
фототока JФ от светового потока Ф, падающего на фотодиод. Сюда же относится
и зависимость Vхх от величины светового потока. Количество электронно-
дырочных пар, образующихся в фотодиоде при освещении, пропорционально
количеству фотонов, падающих на фотодиод. Поэтому фототок будет

                                     88

Страницы