Раздел: Документация
0 ... 30 31 32 33 34 35 36 ... 60 кристалла. Сталкиваясь затем с нейтральными атомами, носители вызывают увеличивающееся в геометрической прогрессии рождение электронов и дырок. При явлении, называемом лавинным эффектом, коэффициент усиления возрастает с увеличением обратного смещения и достигает значений порядка 103. Во многих лавинных фотодиодах делают охранные кольца, чтобы уберечь от повреждения сильным полем поверхность диэлектрика. Благодаря сильному полю, Пожарная сигнализация  Устройство считывания меток Рис. 87. Устройство и принцип работы фототраизистора ускоряющему электроны и дырки, лавинные фотодиоды имеют высокое быстродействие: пороговая частота достигает несколько гигагерц. К недостаткам этого прибора можно отнести сильную температурную зависимость коэффициента усиления, нелинейность преобразования, малую, примерно 0,05 мм2, площадь рабочей поверхности. Фототранзистор, как показано на рис. 87, имеет структуру п — р— п- или р — п — р-траизистора и может усиливать фототок как обычный транзистор. Напряжение к нему приложено так, что на эмиттер-ном переходе — прямое смещение, на коллекторном— обратное, база свободна. Питание, как правило, подают иа коллектор. Дырки из электронно-дырочных пар, рожденных излучением, собираются в базе, а электроны переходят в эмиттер или коллектор. Увеличивается положительный потенциал базы, что вызывает инжекцию электронов из эмиттера в базу, т. е. усиление фототока. Существуют кремниевые и германиевые фототранзисторы с коэффициентами усиления 10—103. Так как прибор работает за счет диффузии носителей, то рабочие частоты малы, обычно несколько десятков килогерц. Разрабатывается полевой фототранзистор с лучшей частотной характеристикой. Для улучшения диаграммы направленности многие фототраизисторы оснащены микролинзой из стекла или эпоксидной смолы. Лавинный фотодиод предполагается использовать в качестве малоииертного фотоприемника в линиях волоконно-оптической связи с высокой пропускной способностью, а фототранзистор уже работает во множестве систем: в пожарных датчиках, в датчиках охранной сигнализации, в различных фотосчитывателях и световых перьях. Что такое фототиристор? Нам известен тиристор — переключающий элемент с многослойной полупроводниковой структурой. В его структуре может быть четыре слоя (р — п — р — п) и более, дающих участок с отрицательным сопротивлением в вольт-амперной характерн- стике. Благодаря этой особенности тиристор способен включать электрический ток, если к его внутренним слоям приложено напряжение. Фототиристор имеет структуру, сходную со структурой тиристора, сходны и их вольт-амперные характеристики, но включается фототиристор не напряжением, а светом, попадающим на затвор. Характерная особенность структуры фото-тирнстора, связанная со световым управлением: слой затвора не полностью скрыт другими слоями (рис. 88). Этот прибор обычно работает в управляемых светом выпрямителях и наиболее эффективен в управлении сильными токами при высоких напряжениях. Кроме того, скорость отклика иа свет меньше 1 мкс, что позволяет использовать это прибор в различных светочувствительных системах: считывателях перфокарт в ЭВМ, пожарных датчиках. Работу обычного тиристора описывают с помощью эквивалентной схемы из двух транзисторов с п—р—л-и р— л — р-структурой. Работу фототиристора описывают аналогично, считая л— р — л-структуру фототранзистором. Прикладывая напряжение в прямом направлении к переходам Jt и /3, создают на переходе /2 обратное смещение. Возникает состояние «выключено», и ток течь ие будет. Когда иа переход /2 попадает свет, в нем возникают электронно-дырочиые пары, которые, разделяясь, изменяют смещение на прямое. Электрический ток усиливается л— р — л-и р — л — р-структурами и быстро нарастает до значения, определяемого сопротивлением внешней цепи. Прибор переходит в состояние «включено». Напряже- Свегл 
Рис. 88. Устройство и вольт-ампериая характеристика фототиристора Штриховые линии — участки с отрицательный сопротивлением; ф — световой поток 0 ... 30 31 32 33 34 35 36 ... 60
|
