РлЬ
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ - НАЧИНАЮЩИМ
В. БЕНЗАРЬ,
EU1AA/5B4AGM
СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК
ФОТОРЕЗИСТОР, фотосопро-
тивление
- двухэлектродный полу-
проводниковый фотоэлемент, кото-
рый изменяет свою электрическую
проводимость в зависимости от ин-
тенсивности и спектрального соста-
ва падающих на него лучей. Он при-
меняется как детектор излучений в
системах автоматического регулиро-
вания, фототелеграфии и т.д. Погло-
щение лучистой энергии полупровод-
ником, из которого состоит фоторе-
зистор, вызывает ионизацию атомов
и увеличение числа свободных носи-
телей заряда электронов и дырок,
что вызывает уменьшение его сопро-
тивления. Фоторезистор представля-
ет собой
(рис.
71а) стеклянную пла-
стинку
1
, на которую путем испаре-
ния в вакууме нанесен тонкий слой
полупроводника
2
, а по краям распо-
ложены два металлических электро-
да 3. Полупроводниковый слой по-
крывается прозрачным лаком для
защиты от влаги. Пластину помеща-
ют в корпус с двумя выводами. Ус-
ловное обозначение и схема соеди-
нения фоторезистора показаны на
рис.
71
в.
В качестве полупроводни-
ков применяют сернистый свинец
(резистор типа ФСА), селенид кад-
мия (ФСД), сернистый кадмий (ФСК).
Первый применяется в инфракрас-
ной, а остальные в видимой облас-
тях света. Через неосвещенный фо-
торезистор проходит малый ток (тем-
новой), чему соответствует темновое
сопротивление, которое для различ-
ных типов резисторов лежит в пре-
делах от сотен килоом до несколь-
ких мегом. При освещении фоторе-
зистора через него идет световой ток.
Разность между темновым и свето-
вым токами называется
фототоком
(/ф
= /св - /т). Фоторезистор имеет оди-
наковое сопротивление в обоих на-
правлениях и может работать толь-
ко от внешнего источника ЭДС. Ха-
рактеристиками являются интеграль-
ная чувствительность
* = £
<’ >
или удельная
-1
_
S_ _
ь° ~ и ~ Ф и
(
2
)
Удельная чувствительность по-
рядка 2500.
..5000 мкА/лм • В. Завис-
мость / =
f(U )
при Ф = const называ-
48
ется вольтамперной характеристи-
кой фоторезистора
(рис. 716).
Фо-
торезисторы обладают значитель-
ной инерционностью и сильной за-
висимостью от температуры. В по-
лупроводниковы х ф отоэлементах
под действием падаю щ его света
возникает фотоэдс. Работа фотоэле-
мента с запирающ им слоем (вен-
тильного) основана на использова-
нии запирающего слоя между полу-
проводниками с различной проводи-
мостью (д и я). Поглощение лучис-
той энергии при освещении поверх-
ности фотоэлемента вблизи
р-п-
пе-
рехода вызывает ионизацию атомов
кристалла и образование новых пар
свободных носителей зарядов. Об-
разующие электроны под действием
электрического поля д-и-перехода
(£пер) уходят в слой и, дырки - в слой
р.
Это приводит к избытку дырок в
слое р и электронов в слое п. Воз-
никающая фотоэдс между слоями
р
и и вызывает ток / во внешней цепи
от электрода
р
к и. Величина этого
тока зависит от количества электро-
нов и дырок, а следовательно, и от
светового потока.
Схема устройства
германиевого
фотоэлемента
с запирающим сло-
ем показана на
рис. 72.
Он состоит
из пластинки германия
1
с «-прово-
димостью, в которую вплавлен ин-
дий 2. В процессе изготовления в
пластинке германия, расположенной
над индием, образуется область сд-
проводимостью. На границе индия с
германием и создается д-и-переход.
Слой германия, расположенный над
индием, настолько тонок, что свето-
вые лучи свободно проникают в зону
д-и-перехода. Корпус фотоэлемента
выполнен из органического стекла и
залит изолирующ им копаундом 3,
через который проходят выводы фо-
тоэлемента.
Кремниевый фотоэлемент
(рис. 73)
состоит из пластины кремния с при-
месью, имеющей «-проводимость.
На поверхность пластины путем
диффузии в вакууме вводят примесь
бора, образуя слой с д-проводимос-
тью толщиной около 2 мкм. Фотоэле-
менты с запирающим слоем имеют
высокую чувствительность (до
10
мА/лм). Батареи кремниевых фото-
элементов называют
солнечными.
Их применяют для непосредствен-
ного преобразования солнечной
энергии в электрическую. Их КПД
составляет около 11%. Преимуще-
ствами полупроводниковых элемен-
тов являются экономичность (они не
требуют источника внешнего тока) и
долговечность.
(Продолжение следует)
э/гооз
предыдущая страница 47 Радиолюбитель 2003-09 читать онлайн следующая страница 49 Радиолюбитель 2003-09 читать онлайн Домой Выключить/включить текст