Optronik texnologiyaning fizik asoslari Optokupllarning elementar bazasi va qurilmasi

E f1 \u003d hn 1 E c - E v (2.6)

E f2 \u003d hn 2 E c - E t (2.7)

Shunday qilib, ichki fotoelektrik effekt faqat yarim Supero'tkazuvchilar to'lqin uzunligi l gr ning ma'lum bir qiymatidan kam bo'lgan nurlanish ta'sirida yuz berishi mumkin:

l gr \u003d hc / (E c - E v) 1.23 / E g (2.8)

(2.8) dagi ikkinchi tenglik, agar l g mikrometrlarda ko'rsatilgan bo'lsa va E g yarimo'tkazgichning bo'shliqlari elektron voltlarda ifodalangan bo'lsa amal qiladi. L gr ning qiymati materialning spektral sezgirligining uzun to'lqin uzunligi yoki "qizil" chegarasi deb nomlanadi.

Fotoelektrik effektning intensivligi (u mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan spektral mintaqada), hosil qilingan elektron-teshik juftlari sonining so'rilgan fotonlar soniga nisbati bilan aniqlanadigan kvant hosilaga bog'liq. Eksperimental bog'liqlik tahlili shundan dalolat beradiki, spektral mintaqada optronlar uchun qiziq, b \u003d 1.

Yorug'lik ta'sirida erkin zaryad tashuvchilarning shakllanishi yarimo'tkazgichda ikkita fotoelektrik effekt ko'rinishida namoyon bo'ladi: fotoko'tkazuvchanlik (yorug'lik ta'sirida namunaning o'tkazuvchanligini oshirish) va fotovoltaik (p-n ulanishida foto-emfning paydo bo'lishi yoki yoritishda yarimo'tkazgichda boshqa to'siq paydo bo'lishi). Ikkala effekt ham fotodetektorlarni qurish amaliyotida qo'llaniladi; optokupllar uchun foto-emf effektidan foydalanish afzal va ustundir.

Chiqish signalining xususiyatiga (kuchlanish, oqim) qarab, V / W yoki A / W da o'lchanadigan S qabul qiluvchining kuchlanishi yoki oqim sezgirligi haqida gap boradi. Fotodetektorning chiziqliligi (yoki chiziqsizligi) chiqish signalini kirish bilan bog'laydigan tenglamadagi n eksponentning qiymati bilan aniqlanadi: U o (yoki I o) ~ P f. N 1 da fotodetektor chiziqli; P f qiymatining diapazoni (P f maxdan P f mingacha), bunda D fotodetektorning chiziqli bo'lishining dinamik diapazoni aniqlanadi, odatda desibellarda aks etadi: D \u003d 10 log (P f max / P f min).

Fotodetektorning sezgirlik chegarasini aniqlaydigan eng muhim parametr - W -1 m Hz 1/2 o'lchanadigan D aniq aniqlash qobiliyati. D ning ma'lum qiymati uchun sezgirlik darajasi (aniqlanadigan nurlanish kuchi minimal) sifatida belgilanadi