Pavel Kroupka 20.12.2019
Fotodetektor
Fotodetektor – podzespół elektroniczny zamieniający promienie świetlne na sygnały elektryczne.
Fotodetektory budowane są w oparciu o różne zjawiska fizyczne, w tym:
- Fotoemisja (zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne) - wybicie elektronów spowodowane energią padającego fotonu. Energia przekazana przez foton jest równa bądź wyższa energii jaką musi posiadać elektron aby pokonać przerwę energetyczną i przedostać się z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa, a następnie z pasma przewodnictwa do przestrzeni swobodnej.
- Fotoprzewodnictwo (zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne) - pobudzone dzięki energii padających fotonów elektrony nie opuszczają materiału ale przemieszczają się pomiędzy pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa. Efektem jest wzrost przewodnictwa elektrycznego materiału.
- Absorpcja termiczna - strumień fotonów pochłonięty poprzez sieć krystaliczną materiału wywołuje wzrost jego temperatury (stany oscylacyjne i rotacyjne).
Wśród fotodetektorów wyróżnić można m.in.:
- Fotorezystor – podzespół zmieniający swoją rezystancję w zależności od natężenia światła.
- Fotodioda – pod wpływem oświetlenia złącza p-n wzrasta prąd upływu.
- Fototranzystor – ładunki nadmiarowe generowane są w wyniku oświetlenia bazy.
- Fototyrystor - przejście w stan przewodzenia odbywa się w wyniku promieniowania elektromagnetycznego (zakres widzialny i podczerwień).
- Fotoogniwo – w efekcie zjawiska fotowoltaicznego następuje tu przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną.
- Fotodioda PIN - ze względu na budowę diody (słabo domieszkowana warstwa i pomiędzy warstwami p oraz n) następuje zwiększenie obszaru światłoczułego. Zmniejszeniu ulega także pojemność złącza, co pociąga wzrost częstotliwości działania układu.
- Fotodioda lawinowa - wykazuje wewnętrzne wzmocnienie realizowane przez lawinowe powielanie nośników w obszarze złącza. Źródłem prądu jest oświetlone złącze p-n spolaryzowane napięciem przeciwnym w stosunku do kierunku przewodzenia diody. Emisja następuje w efekcie zjawiska fotowoltaicznego.
- Fotopowielacz - emisja elektronów z fotokatody wywołana jest przez promieniowanie elektromagnetyczne.
- Przetwornik CCD - przetwornik wizyjny w postaci scalonego układu półprzewodnikowego.
Zastosowanie
Fotodetektory znajdują zastosowanie w optoelektronice, układach termowizyjnych, automatyce przemysłowej, systemach zabezpieczających i technice laserowej.
Napisz komentarz (bez rejestracji)