Работа фотодиода в фотодиодном режиме
При отсутствии светового потока и внешнего напряжение (Ф=0, U=0) на pn – переходе как и в обычном полупроводниковом диоде создаётся контактная разность потенциалов (знаки + и – без кружков). При подаче на фотодиод обратного напряжения и отсутствие светового потока (Ф=0, U=Uобр) через затемнённый фотодиод проходит небольшой обратный ток pn – перехода являющийся темновым током Iт.
Под действием светового потока, который обычно направляют на тонкую область N – типа, в ней генерируются пары электрон – дырка. Количество неосновных носителей заряда (дырок) в n – области увеличивается и поток их при воздействии светового потока является фототоком Iф и возрастает с увеличением светового потока. Таким образом в фотодиодном режиме под воздействием светового потока увеличивается обратный ток pn – перехода, а обратное сопротивление соответственно уменьшается.
Ток фотодиода в этом режиме может зависеть от двух величин – приложенного из вне напряжения U и светового потока Ф. Поэтому основным является два вида характеристик – вольт – амперные и световые.
Воль-амперная характеристика фотодиода.
L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAFZv/pcYA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPzWsCMRTE70L/h/AKvYhmq6CyNUprK/iBBz8u3h6b 192lm5clSdf1vzeC4HGYmd8w03lrKtGQ86VlBe/9BARxZnXJuYLTcdmbgPABWWNlmRRcycN89tKZ YqrthffUHEIuIoR9igqKEOpUSp8VZND3bU0cvV/rDIYoXS61w0uEm0oOkmQkDZYcFwqsaVFQ9nf4 Nwq+rBttf7rnZkGber0P3zu/bHZKvb22nx8gArXhGX60V1rBcDCG+5l4BOTsBgAA//8DAFBLAQIt ABQABgAIAAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10u eG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5y ZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFw ZXhtbC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAFZv/pcYAAADcAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJz L2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIsDAAAAAA== " filled="f" strokecolor="windowText" strokeweight="1.5pt"/> L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA9YCy9MIA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPTWsCMRC9F/wPYQRvNdsKpWyNUgRB0ENrBfU2bqab xc0kJqm7/vvmIHh8vO/pvLetuFKIjWMFL+MCBHHldMO1gt3P8vkdREzIGlvHpOBGEeazwdMUS+06 /qbrNtUih3AsUYFJyZdSxsqQxTh2njhzvy5YTBmGWuqAXQ63rXwtijdpseHcYNDTwlB13v5ZBdXX yazXp73fHA8dX0y4rc5+odRo2H9+gEjUp4f47l5pBZNJnp/P5CMgZ/8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3NoYXBleG1s LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQD1gLL0wgAAANwAAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAhwMAAAAA " fillcolor="window" strokecolor="windowText" strokeweight="1.5pt"/> | Рис.7.4. Схема включения фотодиода (а) и работа фотодиода в фотодиодном режиме (б)
|
Это зависимость тока фотодиода от приложенного напряжения при постоянном световом потоке.
Iф= ƒ(u) при Ф=const
Схема для снятия характеристик фотодиода содержит источник питания Е, потенциометр R, кроме того необходимым источником светового потока – лампа накаливания.
Вольт-амперная характеристика затемнённого фотодиода (при Ф=0) является характеристикой темнового тока Iт= ƒ(u) и соответствует обратной ветви вольт – амперной характеристике диода. При воздействии светового потока ток увеличивается: обратная ветвь сдвигается по оси обратного тока в сторону его увеличения тем сильнее чем больше световой поток.
Световая характеристика – это зависимость фототока от светового потока при постоянном напряжении источника питания. Iф= ƒ(ф) при U=const.
Световые характеристики в фотодиодном режиме практически линейны.
Характеристики снятые при большей величине напряжения идут несколько круче, так как ток немного возрастает.
L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAOPVLtMMA AADdAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPTWvCQBC9F/oflhF6azZKIjZmI2IRpLeqPeQ2ZqdJ aHY2ZLcm/vtuQfA2j/c5+WYynbjS4FrLCuZRDIK4srrlWsH5tH9dgXAeWWNnmRTcyMGmeH7KMdN2 5E+6Hn0tQgi7DBU03veZlK5qyKCLbE8cuG87GPQBDrXUA44h3HRyEcdLabDl0NBgT7uGqp/jr1GQ fu37NNnupnP5Ho+y5I8EL6jUy2zarkF4mvxDfHcfdJi/fFvA/zfhBFn8AQAA//8DAFBLAQItABQA BgAIAAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1s UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxz UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXht bC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOPVLtMMAAADdAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIgDAAAAAA== " filled="f" stroked="f" strokeweight="2pt"> | Рис.7.5. Вольт-амперные характеристики фотодиода
|
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1316;
