Фотодиод.docx

  • 08 апр. 2012 г.
  • 1257 Слова
Содержание

Введение
1. Описание
2. Параметры и характеристики фотодиодов
3. Классификация
4. Заключение
5. Литература

ВВЕДЕНИЕ

В наши дни прогресс в различных областях науки и техники немыслим без
приборов оптической электроники. Оптическая электроника уже давно играет
ведущую роль в жизни человека. А с каждым годом ее внедрение во все сферы
человеческойдеятельности становится все интенсивнее. И этому есть свои
причины. Устройства оптоэлектроники имеют ряд отличий от других устройств.
Можно выделить следующие их достоинства.
а) Высокая информационная емкость оптического канала, связанная с тем,
что частота световых колебаний (около 1015 Гц) в 103-104 раз выше, чем в
освоенном радиотехническом диапазоне. Малое значение длины волны световых
колебанийобеспечивает высокую достижимую плотность записи информации в
оптических запоминающих устройствах (до 108 бит/см2).
б) Острая направленность светового излучения, обусловленная тем, что
угловая расходимость луча пропорциональна длине волны и может быть меньше
одной минуты. Это позволяет концентрированно и с малыми потерями передавать
электромагнитную энергию в заданную область пространства. Вмалогабаритных
электронных устройствах лазерный луч может быть направлен на
фоточувствительные площадки микронных размеров.
в) Возможность двойной – временной и пространственной модуляции
светового луча. Минимальная элементарная площадка в плоскости,
перпендикулярной направлению распространения, которая может быть выделена
для независимой модуляции части луча близка к (2([pic]108 см2). Это
позволяетпроизводить параллельную обработку информацию, что очень важно
при создании высокопроизводительных комплексов.
г) Так как источник и приемник в оптоэлектронике не связаны друг с
другом электрически, а связь между ними осуществляется только посредством
светового луча (электрически нейтральных фотонов), они не влияют друг на
друга. И поэтому в оптоэлектронном приборе поток информации передается лишь
в одномнаправлении – от источника к приемнику. Каналы, по которым
распространяется оптическое излучение, не воздействуют друг на друга и
практически не чувствительны к электромагнитным помехам (отсюда и высокая
помехозащищенность).
д) возможность непосредственного оперирования со зрительно
воспринимаемыми образами: фотосчитывание, визуализация (например, на жидких
кристаллах).
Любое оптоэлектронноеустройство содержит фотоприемный блок. И в
большинстве современных оптоэлектронных устройств фотодиод представляет
основу фотоприемника.
Фотодиоды обладают наилучшим сочетанием фотоэлектрических параметров,
основных с точки зрения использования в оптоэлектронике: высокие значения
чувствительности и быстродействия, малые значения паразитивных параметров
(например, ток утечки). Простота их устройствапозволяет достигнуть
физического и конструкционного оптимума и обеспечить наиболее полное
использование падающего света.

1. Описание

Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.
Фотодиод, работа которого основана на фотовольтаическом эффекте (разделение электронов и дырок в p- иn- области, за счёт чего образуется заряд и ЭДС), называется солнечным элементом. Кроме p-n фотодиодов, существуют и p-i-n фотодиоды, в которых между слоями p- и n- находится слой нелегированного полупроводника i. p-n и p-i-n фотодиоды только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.

Структурная схема фотодиода. 1 — кристаллполупроводника; 2 — контакты; 3 — выводы; Φ — поток электромагнитного излучения; Е — источник постоянного тока; RH — нагрузка.
Принцип работы:
При воздействии квантов излучения в базе происходит генерация свободных носителей, которые устремляются к границе p-n-перехода. Ширина базы (n-область) делается такой, чтобы дырки не успевали...
tracking img