Фототранзисторы. Это полупроводниковые приборы с двумя электронно-дырочными переходами, ток которых увеличивается за счет подвижных носителей заряда

Это полупроводниковые приборы с двумя электронно-дырочными переходами, ток которых увеличивается за счет подвижных носителей заряда, образующихся при воздействии све­тового излучения.

Принципиальное устройство приведено на рис. 6.8.

Рис. 6.8

При воздействии светового потока на область базы генерируются пары электрон-дырка, которые раз­деляются полем эмиттерного и коллекторного переходов на два по­тока: электроны двигаются к эмиттерному переходу, дырки – к кол­лекторному. Подходя к эмиттерному переходу электроны снижают его потенциальный барьер, вследствие чего происходит дополнительная инжекция дырок из эмиттера и вследствие этого – увеличение тока кол­лектора. Коэффициент усиления фототока определяется выражением:

(6.1)

Вольт-амперная характеристика приведена на рис. 6.9.

Рис. 6.9

В отличие от обычного транзистора параметром является не ток базы, а величина светового потока.

6.5. Фототиристоры

Фототиристор имеет следующее устройство (рис. 6.10).

Рис. 6.10 Цифрой 1 обозначено прозрачное покрытие, 2 – диэлектрический слой, 3,4 – эмиттерные области, 5,6 – базовые области, 7 – выводы.

Световой поток через прозрачное покрытие 1 проникает в область базы и генерирует дополнительное число носителей заряда. Эти носители понижают потенциальный барьер эмиттерного перехода, что вызывает дополнительную инжекцию носителей заряда, в дальней­шем процессы протекают так же, как и в обычном тиристоре. Во вклю­ченном состоянии сопротивление фототиристора – единицы и доли ом, в выключенном – сотни килоом.

На рис. 6.11 приведено семейство характеристик при различных уровнях управляющего светового потокаФ. Фототиристор можно представить соединением фотодиода VD с тиристором VT.

Рис. 6.11

Основные параметры фототиристора:

1). Пороговый потокФ_пор. или Р_пор;

2). Минимальная длительность импульса светового потока;

3). Время включения и выключения;

4). Рабочая длина волны;

5). Максимально допустимая скорость нарастания выходного напряжения dU_вых/dt;

6). Максимально допустимый выходной ток I_вых.max.

7). Максимальное рабочее напряжение.

Величину порогового светового потока можно изменить в некото­рых пределах, регулируя величину тока управляющего электрода.