Вакуумные диоды. Полупроводниковый фотодиод

Полупроводниковый фотодиод

Это сверхчувствительный диод обычно с одним p-n переходом, работающий при смещении в обратном направлении под влиянием излучения, например, видимого света. Наступает изменение сопротивление диода, следовательно, изменение тока, протекающего во внешней цепи.

Внешнее излучение вызывает увеличение количества основных и не основных носителей заряда и уменьшение сопротивления. Это эквивалентно увеличению обратного тока диода.

Это диод, светящийся под влиянием подведенной извне энергии. Интенсивность свечения зависит от подводимого тока. Существуют вакуумные, газонаполненные и полупроводниковые диоды. Особенно широкое применение находят полупроводниковые, работающие при малых напряжениях (2 В) и токов (10…20 мА), при этом их отличает высокая надежность и большой срок службы. Существует также многосегментные электрические фото диоды. Например, из фосфида гелия, используемые в качестве шифровых индикаторов. Они нашли широкое применение в калькуляторах, в электронных часах. Эти диоды называются светодиодами.

Источником свободных электронов в этих диодах является катод, эммитирующий электроны (термоэмиссия – это эмиссия электронов из твердых тел (металл, полупроводник), либо жидкого тела (ртуть), вызванная нагревом до высокой температуры, которая сообщает электрону энергию необходимую для того, чтобы они смогли покинуть тело и перейти в окружающее пространство (в вакуум или газ)), выполненный из металла либо окислов металла и накапливаемый от внешнего источника напряжение, которое обычно является источником переменного тока, электрон от катода движется в вакууме к аноду.

Через диод от анода и катода течет анодный ток (принято, что направление тока противоположно направлению движения электрона). Вблизи катода возникает электронное облако называется пространственным зарядом. При нулевом и даже небольшом отрицательном анодном напряжении существует небольшой ток за счет собственной скорости электрона, который, попадая на анод, несмотря на отсутствие ускоряющего поля:

1 – начальный ток;

2 – облако пространственного заряда;

3 – вольфрамовый катод;

4 – оксидный катод.

В интервале небольших положительных напряжений анодный ток увеличивается при уменьшении пространственного заряда. При дальнейшем росте анодного напряжения, наступает все более сильное выхватывание электронов из облака пространственного заряда, вплоть до полной ликвидации заряда. Дальнейшее увеличение анодного тока вызывает режим насыщения тока.

Дата добавления: 2014-01-06