|
Kirish.
Optoelektronik qurilmalar - bu ko'zga ko'rinadigan infraqizil va ultrabinafsha mintaqalarda elektromagnit nurlanishiga sezgir bo'lgan, optik nurlanishni elektr signaliga va aksincha, elektr signalini optik nurlanishga aylantiradigan qurilmalar. Optoelektronik qurilmalarning birinchi turiga fotodetektorlar va quyosh batareyalari, ikkinchi turga LEDlar va yarimo'tkazgichli lazerlar kiradi. Optik nurlanishni elektr signaliga aylantirish uchun energiya o'tkazuvchanligining eng samarali kanali sifatida yarim o'tkazgichlarda yorug'lik kvantlarining interbandli yutilishi qo'llaniladi. Yorug'likning yutilishi natijasida muvozanat hosil bo'lmaydi - p va n tashuvchilar. Fotodetektorlarda odatda yirik bo'lmagan zaryad tashuvchilarni ro'yxatdan o'tkazish printsipi qo'llaniladi. Eng keng tarqalganlari diodli tuzilmalarga asoslangan.
So'nggi o'n yilliklarda nurlanishning yarimo'tkazgichli fotodetektorlari radioelektronika, avtomatika, telemexanika, kompyuter texnikasi va boshqa sohalarda tobora ko'proq foydalanilmoqda.
Fotodetektorlarga qiziqish, ayniqsa, har xil turdagi izchil va nomuvofiq nurlanish manbalarining paydo bo'lishi bilan bog'liq ravishda oshdi. Miniatyura va mikrominiatura konstruktsiyalarida bir yoki bir nechta pn birikmalar asosida in'ektsion yarimo'tkazgichli LEDlar va yarimo'tkazgichli fotodetektorlarning yangi turlarini yaratish optoelektronika kabi yangi elektron texnologiyalar sohasining jadal rivojlanishiga yordam berdi.
Fotodetektorlar texnologiyada shu qadar muhim o'rinni egalladiki, ulardan foydalanmasdan ham fuqarolik, ham mudofaa texnologiyasi uchun eng muhim tizim va moslamalarni yaratish aqlga sig'maydi. Kinofotografik va fotografik uskunalar, optik tolali aloqa liniyalari va diapazoni, lazer bilan masofani uzatish va ma'lumotlarni lazer bilan uzatish, termal tasvirlash va nishonga olish tizimlari, tabiiy resurslarni o'rganish va astrofizik tadqiqotlar, plazma diagnostikasi va inson kasalliklarining dastlabki bosqichlari, atrof-muhit ifloslanishini tahlil qilish va boshqalar texnologiyaning boshqa yo'nalishlari har xil turdagi zamonaviy sezgir qurilmalardan foydalanmasdan muvaffaqiyatli rivojlana olmaydi.
Boshqa turdagi fotodetektorlar Shotki to'sig'ida Optik nurlanishni samarali qabul qilish uchun metallning ingichka qatlamlari ishlatiladi. Shotki to'sig'i bo'lgan diodning teskari tomonga ega yarimo'tkazgichga asoslangan kosmik zaryadli hududida hosil bo'lgan elektron teshik juftlari elektr maydon bilan ajratiladi va teshiklar metall kontaktga, elektronlar esa poydevorga chiqariladi. SCR kichik kenglikka ega va yorug'lik qabul qiluvchi sirtga qo'shni bo'lganligi sababli, bunday fotodiodlar kichik to'lqin uzunliklarida yuqori kvant samaradorligiga va yuqori assimilyatsiya koeffitsientiga ega. Optik nurlanish fotodiodning SCR-da to'liq so'riladi. Ular yordamida yuqori modulyatsion chastotalarda optik nurlanishni aniqlash mumkin.
Geteroyunksiyalarda, kengroq oraliq oralig'iga ega bo'lgan yarimo'tkazgich optik nurlanishni energiyani tarmoqli oralig'idan kam bo'lgan singdirishsiz o'tkazadigan oyna sifatida ishlatiladi. Va keyin fotodiodning samaradorligi faqat p n birikmasi yorug'lik oluvchi yuzasidan masofaga bog'liq bo'ladi. Kichik teskari quyuq tok bilan geterojuntsiyani ishlatish juda muhim, bu p n birikmasining SCR-dagi elektron teshik juftlarining fotogeneratsiyasi tufayli, masalan, tashqi ko'rinishiga javobgar bo'lgan chegara holatlarining zichligini minimallashtirish orqali ta'minlanishi mumkin. Bunga ikkala yarimo'tkazgichning panjarali konstantalarini mos kelish orqali erishiladi.
Fototransistorlar boshqa fotodetektorlar singari ishlaydi, ammo tranzistor effekti fototokning kuchayishini ta'minlaydi. Fotodiod bilan taqqoslaganda, fototransistorni ishlab chiqarish qiyinroq va javob tezligida undan pastroq. Fototransistor ayniqsa samarali, chunki u yuqori oqim konvertatsiya qilish koeffitsientini ta'minlaydi (50% va undan ortiq). Suzuvchi bazaga ega bo'lgan ish rejimida fotokariyerlar kollektor oqimiga fotokaror shaklida hissa qo'shadi. Bundan tashqari, bazada kollektordan keladigan fotogenezli teshiklar o'zlari va emitent o'rtasidagi potentsial farqni kamaytiradi, bu esa elektronlar bazadan kollektorga quyilishiga olib keladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
