Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Фоточувствительность. Фототок. Усиление фототока




 

Величина светового приращения фотопроводимости освещенного полупроводника равна (п.8.10):

(8.29)

Это выражение показывает зависимость фотопроводимости от интенсивности потоков фотонов Nq или от светового потока Ф (Nq= ).

Зависимость (8.29) линейная, если и не зависят от Nq.

В случае квадратичной рекомбинации = = = и фотопроводимость ~ , отношение фотопроводимости и светового потока: = (8.30)

называется фоточувствительностью полупроводникового материала.

Здесь через без индекса обозначены квантовый выход, подвижность и время жизни основных носителей заряда (например, электронов), а через b - относительный выход неосновных носителей в фотопроводимость (b= ).

Параметры RФ, -характеризуют взаимодействие излучения с материалом и изменение их величины при изменении длины волны излучения определяет спектральную зависимость фотопроводимости.

Параметры и характеризуют взаимодействие носителей заряда с решёткой полупроводника, а произведение определяют величину фоточувствительности материала. Так как подвижность не очень сильно различается у различных материалов, то фундаментальным параметром, определяющим величину фоточувствительности, следовательно, и фотопроводимости, является время жизни носителей .

У различных полупроводников ~1011 1019 см-3, и соответственно ~104 10-13 с. Высокочувствительным считаются полупроводники, для которых 10-4с.

Если включить полупроводниковый фотоприемник в электрическую цепь и подать внешнее напряжение U в отсутствии освещения, то потечет ток, называемый темновым. Величина темнового тока определяется напряжением U и сопротивлением фотоприемника RT согласно закону Ома (I=U/RT). При освещении фотоприемника ток в цепи меняется, поскольку изменяется его проводимость.

Разность токов при наличии и в отсутствии освещения, называется фототоком. Фототок в цепи зависит от интенсивности освещения полупроводника, от приложенного напряжения U, размера контактов, длины полупроводника и способа освещения – в продольном и поперечном направлении по отношению к направлению электрического поля.

В однородном полупроводнике фототок равен: IФ=eGKФ, (8.31)

где G=gV – полная генерация; g – скорость фотогенерации носителей в единице объема, V – объем освещенного полупроводника, коэффициент усиления: KФn/tnр/tр (8.32)

 

tn и tp – времени пролета электронов и дырок между контактами. При длине образца d и напряжении U: tn=d2/(μnU), tp=d2/(μpU), тогда KФ=(τnμnpμp)U/d2, и фототок: IФ=egV(τnμnpμp)U/d2. (8.33)

Физический смысл коэффициента усиления заключается в том, что созданная светом фотопроводимость в полупроводнике сохраняется до тех пор, пока избыточные носители не рекомбинируют в объеме или не уйдут из него через контакты во внешнюю цепь.

Качество фотоприемника оценивают его добротностью: Q=KФΔf, (8.34)

где Δf – полоса пропускания, определяемая временем релаксации фотопроводимости. Оптимизация параметров фотоприемников означает максимизацию их добротности.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 755 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Вы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потерять берег из виду. © Христофор Колумб
==> читать все изречения...

4141 - | 3945 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.