Байланысты: Лекция Электр қондырғылары және қауіпсіздік техникасы жөніндегі -emirsaba.org
Фотодиод. Кері тогы р–n өтпесінің жарықталынуына байланысты өзгеріп отыратын шалаөткізгішті диодты фотодиод деп атайды. Фотодиодтар екі түрлі жұмыс әлпінде пайдаланылады: сыртқы қорек көзінсіз фотогенератор ретінде және сырқы қорек көзімен фототүрлендіргіш ретінде.
Сурет-46. Фотодиодтың сұлбалық құрылымы. 1 — шалаөткізгіш кристалы; 2 — контактілер; 3 — «қысқыштары»; Ф — электромагниттік сәуле ағыны; Е — тұрақты ток қорек көзі; Rн — жүктеме. Фотодиод, қарапайым диод секілді, бір р–n өтпесінен тұрады. Бірақ түйістің ауданы басқа диодтарға қарағанда әллдеқайда үлкен болады, өйткені сәуле осы ауданға перпендикуляр түсуі керек (46-сурет). р–n өтпесіне түскен сәуле фотондары қоздыратын валенттік электрондар өткізгіштік аймаққа өтеді. Осының салдарынан екі шалаөткізгіште де заряд тасушы бөлшектердің (электрондар мен кемтіктердің) саны көбейеді. Түйістік потенциалдар айырымының әсерінен n-түрлі шалаөткізгіштегі негізгі емес заряд тасымалдаушылар - кемтіктер p-түрлі шалаөткізгішке өтеді де, ал мұндағы негізгі емес заряд тасымалдаушылар электрондар n-түрлі шалаөткізгішке өтеді. Сөйтіп, n-түрлі шалаөткізгіште артық электрондар, ал p-түрлі шалаөткізгіште артық кемтіктер пайда болады. Бұл фотодиодтың қысқыштарында потенциалдар айырымын, яғни фотоэлектрлік ЭҚК-ті тудырады. Фотоэлектрлік ЭҚК-тің мәні көптеген фотодиодтарда 0,5...0,9 В шамасында болады және сәуле ағымынан тәуелді, бірақ сәуле ағыны белгілі бір шамаға жеткенде р–n өтпесі заряд тасымалдаушыларға қанығады да, фотоэлектрлік ЭҚК одан әрі өспейді. Фотогенератор әлпінде істейтін фотодиодтар күн сәулелерінің энергиясын электр энергиясына түрлендіретін қорек көздері ретінде пайдаланылады. Оларды күн сәулелік элементтер деп атап, олардан күн сәулелік батарея құрайды. Бірақ мұндай күн сәулелік элементтердің пайдалы әрекет коэффициенті өте төмен - 20% шамасында ғана болады. Егер фотодиодты кернеу көзіне қосып және жарықтандырса, онда тура кернеу берілгенде оның вольт-амперлік сипаттамасының (47-суретте) АВ бөлігінің генератор әлпіне сәйкес келетін, ал кері кернеу берілгенде оның тогының жарықтандырылмаған фотодиодқа қарағанда едәуір өсетінін көруге болады. Фотодиодтардың интегралдық сезгіштігі және қараңғылық тогы негізгі параметрлері болып есептелінеді. Силицийден және германийдан жасалған фотодиодтардың интегралдық сезгіштігі 3 мА/лм және 20 мА/лм, ал қараңғылық токтары сәйкесінше 1...3 мкА және 10...30 мкА шамасында болады. Фотодиодтар фотометрияда, фотоколориметрияда және телекескіндерді беру құрылғыларында қолданылады.
