Физика твердотельных структур. Лукин А.Н - 24 стр.

                                   24


   Работа №3. Изучение физических принципов работы фотодиодов

     Цель работы – изучение основных физических закономерностей, оп-
ределяющих свойства и параметры фотодиодов, исследование их вольтам-
перных, световых и спектральных свойств, а также влияния режима вклю-
чения фотодиода на световые характеристики.

      3.1.Физические принципы работы фотодиода

       Фотодиод является полупроводниковым прибором, в котором ис-
пользуется эффект разделения на границе p-n перехода неравновесных но-
сителей, создаваемых светом схематически фотодиод изображен на рис. 1.




              а)                                        б)

     Рис. 1. Схематическое изображение фотодиода.

     Освещаемая область обычно слабо легирована, имеет большое время
жизни τp, И, следовательно, большую диффузионную длин, Lp. Если шири-
на n – области W значительно меньше Lp в этой области, то большая часть
этих носителей не успеет прорекомбинировать и дойдет до границы p-n
перехода. При освещении n области в ней образуется неравновесные элек-
троны и дырки. Изменение концентрации электронов в n-области можно
не учитывать, т. к. это изменение по сравнению с равновесной концентра-
цией не очень велико и только ничтожная их доля, преодолевая потенци-
альный барьер, может проходить в p-область полупроводника. Повышение
концентрации дырок приводит к тому, что через переход появляется ды-
рочный ток, направленный в p-область. Величину дырочного тока, обу-
словленного освещением, обозначим через If. Наличие тока If нарушает те-
пловое равновесие и приводит к тому, что p-область полупроводника за-