Содержание 1. 1.1. 1.2. 2. 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. Введение Литературный обзор Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках Фотопроводимость. Фоторезистивный эффект Основная часть Фоторезисторы Конструкция и схема включения фоторезистора. Темновой и световой ток Характеристики фоторезисторов Параметры фоторезисторов Изготовление фоторезисторов Применение фоторезисторов Регистрация оптического излучения Полупроводниковый фотодетектор Заключение Литература Приложения 2 2 2 2 4 4 4 5 5 7 7 7 7 8 9 10
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Введение
    
    
    Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках
    
    В современной электронной технике широко используются полупроводниковые приборы, основанные на принципах фотоэлектрического и электрооптического преобразования сигналов. Первый из этих принципов обусловлен изменением электрофизических свойств вещества в результате поглощения в нем световой энергии (квантов света). При этом изменяется проводимость вещества или возникает э. д. с., что приводит к изменениям тока в цепи, в которую включен фоточувствительный элемент. Второй принцип связан с генерацией излучения в веществе, обусловленной приложенным к нему напряжением и протекающим через светоизлучающий элемент током. Указанные принципы составляют научную основу оптоэлектроники - нового научно-технического направления, в котором для передачи, обработки и хранения информации используются как электрические, так и оптические средства и методы.
    Все многообразие оптических и фотоэлектрических явлений в полупроводниках можно свести к следующим основным:
    - поглощение света и фотопроводимость;
    - фотоэффект в p-n переходе;
    - электролюминесценция;
    - стимулированное когерентное излучение.
    
    
    Фотопроводимость. Фоторезистивный эффект
    
    Явлением фотопроводимости называется увеличение электропроводности полупроводника под воздействием электромагнитного излучения.
    При освещении полупроводника в нем происходит генерация электронно-дырочных пар за счет переброса электронов из валентной зоны в зону проводимости. Вследствие этого проводимость полупроводника возрастает на величину
    
    Ds = e (mn Dni + mp Dpi), (1)
    
    где e - заряд электрона; mn - подвижность электронов; mp - подвижность дырок; Dni - концентрация генерируемых электронов; Dpi - концентрация генерируемых дырок.
    Поскольку основным следствием поглощения энергии света в полупроводнике является перевод электронов из валентной зоны в зону проводимости, т.е. междузонный переход, то энергия кванта света фотона должна удовлетворять условию
    
    hnкр ? DW, (2)
    
    где h - постоянная Планка; DW - ширина запрещенной зоны полупроводника; nкр - критическая частота электромагнитного излучения (красная граница фотопроводимости).
    Излучение с частотой n < nкр не может вызвать фотопроводимость, так как энергия кванта такого излучения hn < DW недостаточна для перевода электрона из валентной зоны в зону проводимости. ............