Оптоэлектрические приборы

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Фоторезисторы 5

2 Фотодиоды 6

3 Фототранзисторы 9

4. Фототиристоры 10

5. Электронные фотоэлементы 12

6. Фотоэлектронные умножители 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17

Фотоэлектрическим прибором называется преобразователь лучистой энергии, благодаря которой изменяются электрические свойства вещества, содержащегося в этом приборе. В большинстве случаев фотоэлектрические приборы являются приёмниками электромагнитных излучений оптического диапазона, к которому относят ультрафиолетовое , видимое и инфракрасное излучение с длиной волны от десятков нанометров до десятых долей миллиметра. Как известно видимое излучение лежит в диапазоне длин волн 0,38-0,78 мкм. Работа фотоэлектрических приборов основана на фотоэлектрических явлениях (фотоэффектах). Различают два вида фотоэффекта: внутренний и внешний.

Внутренний фотоэффект – возбуждение электронов вещества, т.е. переход их на более высокий энергетический уровень под действием излучения, благодаря чему изменяются концентрация свободных носителей заряда, а следовательно, и электрические свойства вещества.

Внутренний фотоэффект наблюдается лишь в полупроводниках и диэлектриках. В металлах лучистая энергия оптического диапазона воздействует только на свободные электроны, их концентрация при освещении металла не изменяется, поэтому внутренний фотоэффект отсутствует. При освещении полупроводников и диэлектриков часть валентных электронов увеличивает свою энергию за счёт лучистой энергии, преодолевает запрещенную зону и переходит в зону проводимости. У диэлектриков ширина запрещенной зоны имеет большую величину, поэтому внутренний фотоэффект в них проявляется гораздо слабее, чем в полупроводниках.

Лучистая энергия излучается и поглощается веществом в виде квантов (фотонов) величиной hν, где h = 6,62•10-34Дж•с – постоянная Планка, а ν – частота излучения.

Внутренний фотоэффект может проявляться в виде изменения электрической проводимости в однородных полупроводниках или создания э.д.с. в неоднородных полупроводниках. Его используют в фоторезисторах, в фотодиодах и фототранзисторах.

Внешний фотоэффект – это фотоэлектронная эмиссия, т. е. выход электронов за пределы поверхности вещества под действием излучения. Фотоэлектронная эмиссия в большей или меньшей степени может происходить в любом веществе.

Внешний фотоэффект лежит в основе работы электронных и ионных фотоэлементов, а также фотоэлектронных умножителей.