Фотодіоди

Найпростіший фотодіод являє собою звичайний напівпровідниковий діод, в якому забезпечується можливість впливу оптичного випромінювання на р-n-перехід. У рівноважному стані, коли потік випромінювання повністю відсутній, концентрація носіїв, розподіл потенціалу та енергетична зонна діаграма фотодіода повністю відповідають звичайній р-я-структурі.

При дії випромінювання в напрямку, перпендикулярному площині р-я-переходу, в результаті поглинання фотонів з енергією, більшою, ніж ширина забороненої зони, в я-області виникають електронно-діркові пари. Ці електрони і дірки називають фотоносіїв. При дифузії фотоносіїв вглиб «-області основна частка електронів і дірок не встигає рекомбінувати і доходить до кордону р-я-переходу. Тут фотоносіїв розділяються електричним полем р-я-переходу, причому дірки переходять в р-область, а електрони не можуть подолати поле переходу і скупчуються біля кордону р-я-переходу і я-області.

Таким чином, струм через р-я-перехід обумовлений дрейфом неосновних носіїв – дірок. Дрейфовий ток фотоносіїв називається фотострумом Тф. Фотоносіїв – дірки – заряджають р-область позитивно щодо я-області, а фотоносіїв – електрони – заряджають я-область негативно по відношенню до р-області. Виникає різниця потенціалів називається фотоЕДС – £ ф. Генерований струм в фотодиоде – зворотний, він спрямований від катода до анода. Причому його величина тим більше, чим більше освітленість.

Фотодіоди можуть використовуватися для отримання електричної енергії. Так, сонячні батареї виготовляють на основі фотодіодів з великою площею р-я-переходу.

Посилання на основну публікацію