PIC36

86

Wniosek: energia fotoclcktronów nie zależy od strumienia promieniowania lecz od jego częstotliwości i zanika wraz z Częstotliwością fo . gdzie:

<Po

h •/o = tpo=> fo * — — ••.    /4-1.5/

h

oraz Wiv -• W,,= 90

Generacja Maila - jest skutkiem rekombinacji promienistej nadmiarowych par clcktron-dziura. wprowadzanych do półprzewodnika w wyniku zewnętrznego pobudzenia. Najczęściej pobudzenie to jest spowodowane wstrzykiwaniem nośników ładunku w wyniku przepływu prądu elektrycznego przez złącze p-n lub heterozłącze p-n.

Proces rekombinacji promienistej jest zatem przejściem elektronu z pasma przewodnictwa (W_c) do pasma walencyjnego (Wv). energia tracooa w tym procesie przez elektron jest emitowana w postaci fotonu o energii bf - W_r W wyniku obserwujemy zjawisko spontanicznej emisji światła na zewnątrz półprzewodnika noszące nazwę elektroluminescencji (elektron -* świecenie).

V.' laserach półprzewodnikowych wykorzystuje się rmiyf stymulowaną (zwaną też wymuszaną), która jest wynikiem rekombinacji promienistej wymuszonej przez fotony.

Do półprzewodnikowych łródcl światła należą diody

elektroluminescencyjne i lasery.

2. Przetworniki fotoclekliyc/nc

LI. Dioda elektroluminescencyjna. fotorczystor. fcacftianzystor, fototyrystor

Fotodiodę stanowi dacze p-n, w którym wykorzystuje się zjawisko generowania mniejszotciowych nośników ładunku pod wpływem energii świetlnej.

Fotodioda jest spolaryzowana napięciem stałym w kicmnku zaporowym t oświetlona przez specjalne okienko w obudowie, wykonane w postaci soczewki. W stanie nieoświetlonym przez fotodiodę przepływa nieznaczny prąd wsteczny (wynik istnienia nośników mniejszościowych w złączu p-n generowanych termicznie (prąd ciemny). Oświetlenie fotodiody powoduje wzrost liczby nośników mniejszościowych - a więc wzrost prądu (generacja par elektron - dziura przez kwanty energii świetlnej w obu obszarach złącza

i®

Właściwości fotodiody obrazują charakterystyki napięciowo -prądowe dla różnych wartości natężenia oświetlenia oraz charakterystyki widmowe przedstawiające zależność względnej czułości fotodiody od długości fali promieniowania. Zaletą diod krzemowych jest mniejszy prąd ciemny, germanu większy prąd fotodektryczny. Największa czułość:

Ge- 1,5 |im

Si - 0,7 pm

Diody elektroluminescencyjne LED (Light Emitting Diodę) oraz diody laserowe LD (Laser Diodę) albo inaczej lasery (Light Ampłificatron by Stiimilated Emisskm of Radialion) półprzewodnikowe należą do najważniejszych półprzewodnikowych źródeł promieniowania. Diody LED zadazły szerokie zastosowanie w wielu urządzeniach technicznych, zwłaszcza jako elementy sygnalizacyjne (wskaźniki) w systemach sterowania, oświetlaczach i lampach, podświetlaczach ekranów LCD. dużych ekranach świetlnych itp. Rozwinięciem konstrukcji diody LED jest struktura diody laserowej. Zc względu na niski koszt produkcji, mule rozmiary i prostotę zasilania lasery półprzewodnikowe znajdują w ielorakie zastosowanie w takich urządzeniach jak np.: czytniki i