10.3. ФОТОДИОДЫ

Обратный ток диода возрастает при освещении р-n-перехода. Этот эффект может использоваться для фотометрических измерений. С этой целью в корпусе фотодиода делается прозрачное окно. На рис. 10.5 показано схемное обозначение фотодиода, на рис. 10.6 приведена его схема замещения, а на рис. 10.7 представлено семейство характеристик. Для фотодиодов характерно наличие тока короткого замыкания, который пропорционален его освещенности, поэтому в отличие от фоторезисторов фотодиод может использоваться без допол нительного источника питания. Чувствительность фотодиодов обычно составляет около При подаче на фотодиод запирающего напряжения фототок практически не изменяется. Такой режим работы фотодиода предпочтителен, когда требуется получить большое быстродействие, так как с ростом запирающего напряжения уменьшается собственная емкость p-n-перехода.

При увеличении освещенности напряжение холостого хода кремниевого фотодиода увеличивается приблизительно до 0,5 В. Как видно из характеристик на рис. 10.7, под нагрузкой напряжение на фотодиоде снижается очень незначительно, пока величина тока нагрузки остается меньше величины тока короткого замыкания для данной освещенности Благодаря этому фотодиоды пригодны для получения электрической энергии. Для этих целей изготавливаются специальные фотодиоды с большой площадью p-n-перехода, которые называются солнечными элементами.

Область спектральной чувствительности кремниевых фотодиодов находится между а германиевых фотодиодов-между 0,5 и Графики

Рис. 10.5. Схемное обозначение фотодиода.

Рис. 10.6. Схема замещения фотодиода.

Рис. 10.7. Семейство вольт-амперных характеристик фотодиода.

Рис. 10.8. Относительная спектральная чувствительность германиевых и кремниевых фотодиодов.

относительной спектральной чувствительности глаза человека и фотодиодов приведены на рис. 10.8.

Фотодиоды обладают существенно меньшим временем установления, чем фоторезисторы. Граничная частота для обычных фотодиодов составляет около 10 МГц. Для специальных фотодиодов с р-i-n-переходом достигнуты частоты порядка 1 ГГц.