Фоторезистори - Розрахунок залежності фото електрорушійної сили напівпровідників від довжини хвилі та кута падаючого проміння

Фоторезистори використовують в своїй роботі ефект фотопровідності. Фоторезистори виконуються в найрізноманітніших конструктивних варіантах, різного призначення, по різним технологіям та з різними параметрами, але в загальному вигляді це - чутливий до випромінювання шар напівпровідника прикріплений до ізоляційної підкладки, по краям якого змонтовані струмопровідні електроди. Можливі дві конструкції фото резисторів : поперечна та повздовжня.

В першому випадку електричне поле, прикладене до фото резистору, та світло діють в взаємно перпендикулярних площинах (рис. 1 б), в другому - в одній площині. В повздовжній фоторезисторі збудження здійснюється через електрод прозорий для світлового випромінювання. Поперечний фоторезистор представляє собою майже омівський опір до частот порядку десятків - сотень мегагерц. Повздовжній фоторезистор через конструктивні особливості має значиму електричну ємність, яка не дозволяє рахувати фоторезистор чисто омічним опором на частотах сотні - тисячі герц.

фоторезистори (а); поперечна конструкція фоторезистора(б); умовне графічне позначення(в)

Рис. 1. Фоторезистори (а); поперечна конструкція фоторезистора(б); умовне графічне позначення(в)

Для захисту від атмосферних впливів верхня поверхність фотослоя покрита прозорим лаком. Вся збірка може бути поміщена в захисний корпус, в якому зроблено вікно для проходження випромінювання. Він може включати в себе як цеп постійного струму, тік і перемінного.

При опроміненні фоторезистора зростає його провідність, і відповідно збільшується струм. Вихідні напруги, пропорціональні потоку випромінення, знімається з опору навантаження.

Основними характеристиками фоторезистора являються:

Вольт-амперна характеристика

Це залежності струму в фоторезисторі від напруженості джерела живлення Е при постійному потоці випромінення Ф. Ці характеристики практично лінійні (рис. 2). При Ф=0 через фоторезистор протікає маленький струм; при освітлені струм збільшується за рахунок фотопровідності.

воль-амперна характеристика фоторезистора

Рисунок 2. Воль-амперна характеристика фоторезистора

Світова характеристика

Ця залежність фотоструму від потоку випромінювання при постійній напрузі джерела. Суттєва не лінійність цих характеристик (рис. 3) пояснюється не тільки збільшенням кількості носіїв з збільшенням потоку випромінювання Ф, але й процесу їх рекомбінації.

світова характеристика фоторезистора

Рисунок 3. Світова характеристика фоторезистора

Спектральна характеристика, де - довжина хвилі електромагнітного випромінювання. Ця характеристика обумовлена матеріалом і технологією виготовлення фотошару. Типовий вид цієї характеристики показаний на рисунку 4.

відносні спектральні характеристики фоторезистора

Рисунок 4. Відносні спектральні характеристики фоторезистора

Основними параметрами фоторезисторів являються:

Чутливість:

Номінальне значення фотоструму

Темновий опір

Відношення

Робоча напруга

Значна залежність опору фоторезистора від температури, характерна для напівпровідників, є їх недоліком. Значним недоліком фоторезисторів також є їх інертність, пояснююча великим часом рекомбінації електронів та дірок після припинення дії випромінювання. На практиці фоторезистори застосовуються на частотах сотень герц - одиниць кілогерц. Власні шуми її достатньо значні. Не зважаючи на їх недоліки, фоторезистори широко використовуються в різноманітних схемах автоматики і в багато інших пристроях.

Похожие статьи




Фоторезистори - Розрахунок залежності фото електрорушійної сили напівпровідників від довжини хвилі та кута падаючого проміння

Предыдущая | Следующая