Img00168

172

zastosowaniu intensywnego chłodzenia, diody krzemowe mogą być wykonywane na znaczne prądy znamionowe (nawet do 3 kA) i na duże dopuszczalne napięcia wsteczne (do 2 kV), co pozwala na ich stosowanie w wysokonapięciowych układach prostowniczych wielkiej mocy.

Fotodiody 3.27. Fotodioda jest elementem półprzewodnikowym ze złączem p-n, spolaryzowanym wstępnie w kierunku zaporowym. W wyniku naświetlania złącza prąd wsteczny jest modulowany przez powstające w złączu pary elektron-dziura, co powoduje odpowiednie zmiany nieliniowej rezystancji złącza. Fotodioda jest głównym elementem układu przetwarzającego sygnały świetlne (zmiany strumienia świetlnego) lub — ogólnie — promieniowania na sygnały elektryczne.

Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych kilku rodzajów fotodiod przedstawiono na rys. 3.27-1.

a)    b)    c)

Oetpl Celn)

Rys. 3.27-1. Fotodiody: a) selenowa; b) krzemowa; c) germanowa: 1 — promieniowanie, 2 — elektroda, 3 — elektroda pierścieniowa, 4 — podkładka niklowa, 5 - półprzezroczysta warstwa złota

3.28.    Fotodiody przystosowane do detekcji bardzo krótkich sygnałów optycznych następujących po sobie, np. co I ps nazywane są fotodetektorami. Muszą one mieć specjalną konstrukcję, aby umożliwić szybką reakcję na krótkie impulsy świetlne. Stosowane są różne rozwiązania — np. fotodiody z warstwą zubożoną mają jedną stronę złącza słabo domieszkowaną, a w fotodetektorach p-i-n warstwy p i n rozdzielone są warstwą samoistnego półprzewodnika.

Ogniwa fotoelektryczne

3.29.    W ogniwach fotoelektrycznych, zwanych również fotoelementami następuje przemiana energii świetlnej promieniowania na energię elektryczną. Wykorzystują one podobne zasady fizyczne, jak fotodiody i mają w zasadzie te same konstrukcje. Różnica polega na tym, że w obwodach z ogniwami fotoelektrycznymi brak jest polaryzujących źródeł napięcia (por. rys. 3.29-lc).