|
Roboto texnika asoslari
|
| bet | 15/17 | | Sana | 08.01.2024 | | Hajmi | 303,68 Kb. | | #132603 |
Bog'liq Fotorezistor va uning imkoniyatlari.......Fotodiodlar qanday ishlaydi
Fotodiod elementlari ta'sirining asosini ichki fotoelektr ta'sir qiladi. Bu muvozanatsiz elektronlar va teshiklarning (ya'ni elektronlar uchun bo'sh joy bo'lgan atomlarning) yorug'lik oqimi ta'sirida yarimo'tkazgichda paydo bo'lishidan iborat bo'lib, ular fotoelektromotor kuch hosil qiladi.
Yorug'lik p-n o'tishiga tushganda, yorug'lik kvantlari fotokariyerlarning hosil bo'lishi bilan so'riladi
N mintaqasida joylashgan fototaslovchilar elektr maydon ta'sirida ajratilgan chegaraga yaqinlashadi
Teshiklar p zonasiga o'tadi va elektronlar n zonasida yoki chegara yaqinida yig'iladi
Teshiklar p-mintaqani musbat, elektronlar n-bandni zaryad qiladi. Potentsial farq hosil bo'ladi
Yoritish qanchalik baland bo'lsa, teskari oqim shunchalik katta bo'ladi
Agar yarimo'tkazgich qorong'ida bo'lsa, unda uning xususiyatlari an'anaviy diyotga o'xshaydi. Agar siz yorug'lik yo'qligida sinov qurilmasiga qo'ng'iroq qilsangiz, natijalar an'anaviy diyotni sinovdan o'tkazishga o'xshaydi. Oldinga yo'nalishda ozgina qarshilik bo'ladi, teskari yo'nalishda o'q nolda qoladi.
Fotodiodlar ishlash rejimiga ko'ra bo'linadi.
Fotosurat generatori rejimi
Elektr ta'minotisiz amalga oshiriladi. Quyosh panellarining tarkibiy qismlari bo'lgan fotogeneratorlar "quyosh xujayralari" deb ham nomlanadi. Ularning vazifasi quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirishdir. Eng keng tarqalgan fotogeneratorlar kremniyga asoslangan - arzon, keng tarqalgan, yaxshi o'rganilgan. Ular arzon narxga ega, ammo ularning samaradorligi atigi 20% ga etadi. Film elementlari yanada progressivdir.
Suratlarni o'zgartirish rejimi
Devredeki quvvat manbai teskari kutuplulukla bog'liq, fotodiod bu holda yorug'lik sensori sifatida xizmat qiladi.
asosiy parametrlar
Fotodiodlarning xususiyatlari quyidagi xususiyatlarni aniqlaydi:
Volt-amper. Yorug'lik oqimi qiymatining o'zgarishini barqaror yorug'lik oqimi va qorong'u oqim bilan o'zgaruvchan voltajga mos ravishda aniqlaydi
Spektral. Yorug'lik to'lqin uzunligining fototokga ta'sirini tavsiflaydi
Vaqt konstantasi - bu oqim xiralashgan yoki yoritilgan yorug'lik qiymatining belgilangan qiymatining 63% ga ko'payishiga javob beradigan davr.
Sezuvchanlik chegarasi - diod reaksiyaga kirishadigan minimal yorug'lik oqimi
Qorong'u qarshilik - yorug'lik yo'qligida yarimo'tkazgichning xarakteristikasi
Fotodiod nimadan iborat?
Fotodiodlarning navlari
P-i-n
Ushbu yarimo'tkazgichlar mavjudligi bilan tavsiflanadi p-n zonasi o'z o'tkazuvchanligi va sezilarli qarshilikka ega bo'lgan qismning o'tishi. Yorug'lik oqimi ushbu qismga tushganda, juft teshiklar va elektronlar paydo bo'ladi. Ushbu sohadagi elektr maydoni doimiy, kosmik zaryad yo'q. Ushbu yordamchi qatlam yarimo'tkazgichning ish chastota diapazonini kengaytiradi. Funktsional maqsadlariga ko'ra p-i-n-fotodiodlar detektor, aralashtirish, parametrik, cheklash, ko'paytirish, sozlash va boshqalarga bo'linadi.
Heterostruktura
Ikkita yarim o'tkazgichdan turli xil tarmoqli bo'shliqlar bilan hosil qilingan. Ularning orasidagi qatlam heterojen deb ataladi. Bunday yarimo'tkazgichlarni tanlab, to'lqin uzunligi to'liq diapazonida ishlaydigan qurilmani yaratish mumkin. Kamchiliklari - ishlab chiqarishning yuqori murakkabligi.
Fotodiodlarning qo'llanilishi
Optoelektronik integral mikrosxemalar. Yarimo'tkazgichlar optik aloqani ta'minlaydi, bu esa funktsional aloqani saqlab, quvvat va boshqaruv zanjirlarini samarali ravishda ajratilishini kafolatlaydi.
Ko'p elementli fotodetektorlar - skanistorlar, yorug'likka sezgir moslamalar, fotodiodli massivlar. Optoelektrik element nafaqat ob'ektning yorqinligini va uning vaqt o'zgarishini sezishga, balki to'liq vizual tasvirni yaratishga qodir.
Boshqa foydalanish sohalari: optik tolali liniyalar, lazerli masofani aniqlash moslamalari, pozitron emissiya tomografiyasi qurilmalari.
|
Fotodiodlar
Fotodiodni bitta p-n birikmasiga ega bo'lgan yarimo'tkazgichli qurilma deb atash odatiy holdir, uning kuchlanish kuchi unga ta'sir etadigan yorug'likka bog'liq.
Grafik belgisi, tuzilishi va tashqi ko'rinish fotodiodlar shakl.
a - an'anaviy grafik belgilash; b - tuzilish; v - tashqi ko'rinish
Eng oddiy fotodiod - bu odatiy yarimo'tkazgichli diyot bo'lib, u optik nurlanishni ta'sir qilish qobiliyatini ta'minlaydi. pn birikmasi... Muvozanat holatida, radiatsiya oqimi umuman yo'q bo'lganda, tashuvchilarning kontsentratsiyasi, potentsial taqsimoti va fotodiodning energiya tasmasi diagrammasi to'liq mos keladi normal p-n o'tish (1.3-rasmga qarang).
Pn birikmasi tekisligiga perpendikulyar yo'nalishda nurlanish ta'sirida, energiyasi tasma oralig'idan kattaroq bo'lgan fotonlarni yutishi natijasida n mintaqada elektron teshik juftlari paydo bo'ladi. Ushbu elektronlar va teshiklar fotokarerlar deb ataladi. Fotokarerlarning n mintaqasiga chuqur tarqalishi paytida elektronlar va teshiklarning aksariyati rekombinatsiya qilishga ulgurmaydi va pn o'tish chegarasiga etadi. Bu erda fotokariyerlarni pn-birikmaning elektr maydoni ajratib turadi va teshiklar p-mintaqaga o'tadi va elektronlar tutashuv maydonini yengib o'tolmay, pn-birikma va n-mintaqa chegarasida to'planib qoladi. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, p-n o'tish orqali oqim asosiy bo'lmagan tashuvchilar - teshiklarning siljishidan kelib chiqadi. Fotokariyerning drift oqimi odatda fototok deb ataladi.
Fotokariyerlar - teshiklar p mintaqani n mintaqaga nisbatan ijobiy, zaryadlovchi esa elektronlar - n mintaqani p mintaqaga nisbatan salbiy zaryad qiladi. Olingan potentsial farq odatda foto EMF Ef deb nomlanadi. Fotodiodda hosil bo'lgan oqim teskari bo'lib, u katoddan anodga yo'naltiriladi va uning qiymati qanchalik katta bo'lsa, yorug'lik shunchalik katta bo'ladi.
|
| |
