Tema: Kirisiw. Yarımótkizgishli material haqqında túsinik hám olardıń dúzilisi. Ótkeriw túrleri Energetik zonаlаr

Fotodiodlar. Túrleri hám apparatı. Jumıs hám ayrıqshalıqlar.

Elektrotexnika salasında bólek jaylardı hár qıylı apparatlar hám apparatlarda isletiletuǵın fotodiodlar iyeleydi. Fotodiod - bul ápiwayı Diodga uqsas ayrıqshalıqlarǵa uqsas yarım ótkezgish elementi bolıp tabıladı. Onıń teris aǵımı onıń ústindegi jaqtılıq aǵımınıń intensivligine tikkeley baylanıslı. Kóbinese fnodiod retinde pn birikpesi bolǵan yarım ótkezgish elementleri isletiledi.

Tema: Fotodiodtıń strukturalıq sxeması hám jumıs rejimlerin úyreniw

Apparat hám islew principi

Fotodiod kóplegen elektron apparatlardıń bir bólegi bolıp tabıladı. Sol sebepli ol keń dańq shıǵardı. Dástúriy LED - bul pn birikpesi bolǵan diod, onıń ótkezgishligi odaǵı jaqtılıq hádiysesine baylanıslı. Qaranǵilıqta fotodiod dástúriy diodning qásiyetlerine iye.

1 - yarım ótkezgishli birikpe.

2 - oń polyus.

3 - fotosensitiv qatlam.

4 - keri polyus.

Ótiw tegisligidegi jaqtılıq aǵımınıń tásiri astında fotonlar shegara ma`nisinen asatuǵın energiya menen sıpaladi, sol sebepli n-regionda zaryad tasıwshılar juftligi - fotokarvirlar payda boladı.

Fotokameralarni " n" region tereńliginde aralastırǵanda, kópshilik tasıwshılarda rekombinatsiyaga waqıtları bolmaydı hám pn shegarasına ótedi. Ótiw waqtında fotokameralar elektr maydanına bólinedi. Bunday halda, tesikler " p" regionǵa kiredi hám elektronlar ótiwden o'tolmaydi, sol sebepli olar ótiw pn shegarası hám " n" regioni qasında toplandı.

Diodning teris aǵımı jaqtılıq tásirinde artadı. Teris aǵıs kóteretuǵın bahaǵa fotokurrent dep ataladı.

Tesikler kórinisindegi fotokameralar " n" regionǵa salıstırǵanda " p" regiondıń unamlı zaryadın atqaradı. Óz gezeginde, elektronlar " p" regionǵa salıstırǵanda " n" regiondıń unamsız zaryadın payda etedi. Alınǵan potentsial parq fotoelektromotor kúsh dep ataladı hám " E f " menen belgilenedi. Fotodiodda payda bolǵan elektr aǵımı teris bolıp, katoddan anodga jóneltiriledi. Bunnan tısqarı, onıń ma`nisi jaqtılıq muǵdarına baylanıslı.

• Islew rejimleri

• Fotodiodlar tómendegi rejimlerde islewge ılayıq :

• Fotosurat generatorı rejimi. Elektr dáregi ulanmasdan.

• Fotokonverter rejimi.

Sırtqı quwat dáregi jalǵanǵanda. Fotogeneratorning islewinde quyash nurın elektr energiyasına aylantıratuǵın quwat dáregi ornına fotodiodlardan paydalanıladı. Bunday fotogeneratorlarga quyash batareyaları dep ataladı. Olar hár qıylı apparatlarda, sonday-aq kosmik kemelerde isletiletuǵın quyash panelleriniń tiykarǵı bólegi bolıp tabıladı.

Silikon tiykarındaǵı quyash batareyalarınıń natiyjeliligi 20% ni quraydı, kino elementleri ushın bul parametr ádewir ulken. Quyash batareyalarınıń zárúrli ózgesheligi bul shıǵıw quwatınıń salmaqlıq hám bayqaǵısh qatlam maydanına baylanıslılıǵı. Bul ayrıqshalıqlar 200 vt / kg hám 1 kvt / m 2 ge etedi.

R n júkleniwindegi kernew hám aǵıs fotodiodning xarakteristikaları hám júk sızıǵınıń kesilisiw jayında R n qarsılıgına tuwrı keledi. Qaranǵilıqta fotodiod óziniń háreketinde dástúriy diodaga teń keledi. Qaranǵi rejimde silikon diodlar ushın aǵıs 1 den 3 mikroampgacha, germaniy ushın 10 nan 30 mikamampgacha.Fotodiodlarning turlari

Fotodiodlarning bir neshe túrleri ámeldegi, olardıń abzallıqları bar.

p - i - n fotodiod

Pn regioninde bul Diod joqarı qarsılıq hám ishki ótkezgishlikke iye bolǵan bólekke iye. Jaqtılıq tásirinde jup juplıqlar hám elektronlar payda boladı. Bul zona daǵı elektr maydanı turaqlı bahaǵa iye, bos jay zaryadı joq.

Bul járdemshi qatlam qulflash qatlamınıń quwatın sezilerli dárejede azaytadı hám kernewden ǵárezsiz. Bul diodlarning isleytuǵın chastota diapazonın keńeytiredi. Nátiyjede, tezlik keskin asadı hám chastota 10 10 gertsga etedi. Bul qatlamdıń artıp baratırǵan qarsılıgı jaqtılıq joq ekenliginde aǵımdı sezilerli dárejede azaytadı. Jaqtılıq aǵımı p-qatlam arqalı kiriwi ushın ol qalıń bolmawi kerek.

Qulama qar fotodiodlari

Bul túrdegi diod joqarı bayqaǵısh yarım ótkezgish bolıp, ol jaqtılıqnı fotoelektrik effekt járdeminde elektr tok signalına ózgertiredi. Basqasha aytqanda, bular qulama qardı kóbeyiwi tásiri sebepli signaldı kúshaytiradigan fotodetektorlar bolıp tabıladı.

1 - ohmik kontaktlar 2 - antireflektiv qatlam Qulama qar fotodiodlari basqa fotodetektorlardan ayrıqsha bolıp esaplanıw bayqaǵıshlaw bolıp tabıladı. Bul olardı áhmiyetsiz jaqtılıq kúshlerine qóllaw imkaniyatın beredi.Superlattices ko’chki fotodiodlarini loyihalashda ishlatiladi. Ularning mohiyati shundaki, tashuvchilarning ta’sirlanish ionlanishidagi sezilarli farqlar shovqinning pasayishiga olib keladi.