Физические основы и принципы работы приемников излучения в оптических системах. Волошина Т.В - 22 стр.

UptoLike

22
2.4. Полупроводниковые фотоэлементы
Полупроводниковые фотоэлементы, иначе называемые вентильными
или фотогальваническими, служат для преобразования энергии излучения
в электрическую энергию . По существу, они предтавляют собой
фотодиоды, работающие без источника внешнего напряжения и
создающие собственную ЭДС под действием излучения.
Фотоны , воздействуя на n-p-переход и прилегающие к нему области ,
вызывают генерацию пар носителей заряда. Возникшие в n- и p-областях
электроны и дырки диффундируют к переходу, и если они не успели
рекомбинировать, то попадают под действие внутреннего электрического
ноля, имеющегося в переходе. Это поле также действует и на носители
заряда, возникающие в самом переходе. Поле разделяет электроны и
дырки (рис. 2.6.). Для неосновных носителей, например для электронов ,
возникших в p-области , поле перехода является ускоряющим. Оно
перебрасывает электроны в n-область. Аналогично дырки
перебрасываются полем из n-области в p-область. А для основных
носителей, например дырок в р-области , поле перехода является
тормозящим, и эти носители остаются в своей области , т. е . дырки
остаются в р-области . а электроны - в n-области .
Рис. 2.6. Разделение возбужденных светом носителей под действием поля n-p
перехода.
В результате такого процесса в n- и p-областях накапливаются избы-
точные основные носители, т. е . создаются соответственно заряды элек-
тронов и дырок и возникает разность потенциалов , которую называют фо-
то - ЭДС (Е
ф
). С увеличением светового потока фото - ЭДС растет по нели-
нейному закону (рис. 2.7).