Раздел: Документация

0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 60

Прозрачный Электрод

Кольцо

Резкция на Стеклянная индикаторной пластина

>одпластине стороне f,—х Г.—5v

0\/ Н,5С, ~*\J~{jf-W« + Г

Ч \ / ~7\ Запись/i \ Г, ?\

А™-----. * H15C7-+NN--C,Ha

Стирание\=/ \=/

Материал уплотнения

Биологический электролит

Н]5С7 --Л-СН,, + Вг"

н15с, -г~<Л--с,н15-вг-

Реакция Фиолетовый

на обратной стороне

е" + Вг

\ цвет

Рис. 26. Элемент электрохромнои матрицы на основе биологического вещества с бромидом калия

катода. Электроны инжектируются полем в слой WO3, примыкающий к электролиту, и восстанавливают ионы Н+, образующие на этом слое соединение HW03. На рис. 26 показана электрохромная ячейка на основе биологического вещества. Изменение цвета происходит нз-за резонанса радикалов органических соединений (неспарениых электронов), возникающих в результате обратимых электрохимических реакций.

Явление фотохромизма используют для изготовления солнечных очков, меняющих густоту окраски в зависимости от силы солнечного света, при лазерной записи в оптическую память, в указателях на фотохромных пленках и в цветных дисплеях.

Что такое фотопроводимость?

Увеличение электропроводности полупроводника или изолятора под действием света (рис.27) называют фотопроводимостью или внутренним фотоэффектом. Причина увеличения электропроводности — возбуждение светом носителей в валентной зоне и зоне проводимости. По механизму возбуждения носителей различают собственную фотопроводимость и несобственную фотопроводимость.

Механизм собственной фотопроводимости показан на рис. 28, а. Если энергия квантов света выше, чем

---

Сеет

t альванмеский

элемент

Гальванометр

Рис. 27. Наблюдение фотопроводимости

ширина запрещенной зоны, то электроны из валентной зоны переходят в зону проводимости. Появившиеся в результате этого электроны и дырки увеличивают концентрацию носителей, а значит, и электропроводность. Фотопроводимость проявляется только под действием излучения с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны вещества. При несобственной фотопроводимости (рис. 28,6) электроны и дырки, захваченные локальными уровнями, например примесными уровнями в запрещенной зоне, под действием света уходят в валентную зону и зону проводимости соответственно. Когда все примесные уровни отдадут свои носители, прекратится увеличение электропроводности. Явление несобственной фотопроводимости позволяет делать приборы, чувствительные в области инфракрасного излучения, имеющего низкую энергию, а также устанавливать необходимую спектральную чувствительность, подбирая примеси.

•) Зоне61

проводимости

Электроны-« ,

Рис. 28. Механизм фотопроводимости

---

Рис. 29. Спектральная чувствительность фотопроводящнх материалов

Фотопроводимость зависит от заряда, времени жизни, подвижности и концентрации носителей, созданных светом за единицу времени. Для высокой фотопроводимости вещества необходима высокая подвижность и большое время жизни носителей. Для сопоставления чувствительности фотопроводящнх материалов используют такой параметр, как коэффициент усиления. Так как ои зависит от количества электронов, попадающих на электроды, то позволяет оценить время жизии созданных светом носителей по времени их пролета между электродами.

Эффект фотопроводимости отсутствует в металлах, не имеющих запрещенной зоны, но принципиально возможен во всех остальных веществах. На рис. 29, а показана спектральная чувствительность полупроводников при собственной фотопроводимости, а на рис. 29,6 — спектральная чувствительность германия при несобственной фотопроводимости в зависимости от присадок.

Прибор, используемый для регистрации излучения на основе фотопроводимости, называют фоторезистором. Быстродействие фоторезнстора ниже, чем у других светочувствительных приборов, и зависит от области спектра. Для изготовления фоторезисторов используют такие материалы, как ZnO, ZnS в ультрафиолетовой части спектра (300—400 им), ZnSe, CdS, CdSe, Cd(S, Se) в видимой области (400— 750 им), PbS, PbSe, PbTe, Ge(Au) в инфракрасной области (750—6000 нм). Среди них самое чувствительное в видимой области соединение CdS, а в инфракрасной области — PbS.

0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 60