Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ишанин Г.Г. -> "Источники и приемники излучения" -> 37

Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.

Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л. Источники и приемники излучения — Спб.: Политехника, 1991. — 240 c.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка): istochnikiizlucheniya1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 94 >> Следующая

Пример. Пересчитать интегральную чувствительность и пороговый поток германиевого фотодиода из световых величин в энергетические. Параметры фотодиода следующие: Sf =
= 20 мА/лм; Фщ, = 2 х 10"9 лм; температура источника, по которому производилась паспортизация, 2854 К; его световая отдача Ки — 683кг = 20 лм/Вт. Находим:
SIe — 5/683хр = 20 х 20 = 400 мА/лм;
Фщ, = Фпу/(683иг) = 2 X 10—9/20 = 10-»° Вт.
Пересчитаем световую характеристику фототока ПИ, заданную в световых величинах, /фу = / (Фу) в энергетическую характеристику фототока ПИ в энергетических величинах /фв = / (Фв):
1фе = f (Фе) = / [Фу/(683иг)].
93
Пересчет параметров ПИ, заданных в энергетических единицах по одному источнику (паспортному), в параметры, заданные в энергетических единицах по другому (произвольному) источнику
Интегральная чувствительность. Дано SLt« по одному (паспортному) источнику. Определить ShHT* по произвольному источнику.
Согласно выражению (3.1) = S*. х, где х — коэффи-
циент использования потока излучения данного источника данным ПИ; 5», — максимальная абсолютная спектральная чув-
ствительность ПИ.
Для первого источника (паспортного)
*5ни?« — 5?.шмх у (3,3)
для второго источника (произвольного)
5^,= 5яшаххп, (3.4)
где к’ и хи — коэффициенты использования потока излучения первого и второго источников ПИ.
Отсюда с учетом выражений (3.3) и (3.4)
S^^SLt^Vx1. (3.5)
Пороговый поток и обнаружительная способность. Дано Ф„е и D\ по первому (паспортному) источнику. Определить Ф"е и D” по произвольному источнику.
Можно записать одно и то же выражение для тока шума ПИ
через Shht е* Фпе ^ через 5HHTSt Фпе*
/ш — ФПе5ин»е = >
/ш = ф’’5'н*е = ФпЛтахХП.
Отсюда Фп« — ОЫЫп\ обнаружительная способность Dn = = Dlxu/xl.
Пересчет параметров ПИ, заданных в световых единицах по одному (паспортному) источнику, в параметры, заданные в световых единицах по произвольному источнику
Интегральная чувствительность. Дано S^t v (А/лм). Определить Sbhtv (А/лм).
Из выражений (3.2) и (3.5)
СП «ннт, с. к" С1 «Ик**11 .
“ "ет" “ Лвнт*Т1683^Г “ HHTV 683*]. V ’
5ИВ» V — Sинт vXfX /(хг X ),
94
где хг и и” — КПД глаза по первому (паспортному) и второму (произвольному) источникам.
Пороговый поток и обнаружительная способность. Формулы выводят аналогично предыдущим случаям:
Ф”у = ФпкХг1^1/ (хгх11);
Dy = DyxrxuI (jtr'x1).
Пересчет параметров ПИ, заданных в световых единицах по одному (паспортному) источнику, в параметры, заданные в энергетических единицах по другому (произвольному) источнику
Интегральная чувствительность. Дано (А/лм). Определить Same (А/Вт).
Из выражений (3.5) и (3.2)
Sbht* = Sum eXU!X1 — SlST683XrXU/xU,
= SLreeSxy/x1.
Пороговый поток и обнаружительная способность. Дано Ф„у (лм). Определить Ф„в (Вт) и D\l (1/Вт). Аналогично предыдущему:
Фпе = Ф^^'/СбвЗ^11);
D\l = Dv683xlrxnlxl.
Глава 4
ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВНУТРЕННЕГО ФОТОЭФФЕКТА
§4.1. Принцип действия приемников излучения на основе внутреннего фотоэффекта
ПИ на основе использования внутреннего фотоэффекта базируется на взаимодействии падающих квантов излучения с кристаллической решеткой полупроводников различного типа, в результате которого происходит ионизация атомов кристаллической решетки с образованием свободных носителей зарядов — электронов и дырок. Это приводит к изменению электропроводности (проводимости) полупроводника.
Рассмотрим внутренний фотоэффект с точки зрения зонной теории. В полупроводниках энергетические состояния свободных и связанных электронов различны, что можно охарактеризовать с помощью энергетической диаграммы. На рис. 4.1, a Ev — мак-
95
т
в)
Рис. 4.1. Энергетическая диаграмма полупроводника
симальная энергия, которой могут обладать электроны чистого полупроводника в связанном состоянии. Все электроны, энергия которых ниже Еу, связаны с атомами и находятся в так называемой валентной зоне (?3). Ес — минимальная энергия, которую может иметь свободный электрон. Выше Е0 лежат возможные значения энергии свободных электронов, образующих свободную зону, или зону проводимости (3/7). Для того чтобы перевести электрон из связанного состояния в свободное, падающие кванты должны сообщить ему энергии больше, чем АЕв = Ес — Еу.
Энергия АЕВ называется шириной запрещенной зоны полупроводника и определяется природой его химических связей (А?8 для германия 0,63 эВ, для кремния 1,12 эВ). В чистом (собственном) полупроводнике падающие кванты освобождают пару электрон—дырка. При этом часть энергии переходит в тепло в виде тепловых квантов—фононов. Проводимость собственного полупроводника электронно-дырочная. Полупроводник, имеющий примеси, называется примесным, а проводимость, создаваемая введенной примесью при ее освещении, носит название примесной. Примесь, отдающую электроны в зону проводимости, называют донорной, а полупроводник — электронным или n-типа. В этом случае доминирующую роль в проводимости играют электроны— основные носители (они в основном составляют электронный ток). Примесь, захватывающая электроны, называется акцепторной, а полупроводник — дырочным или p-типа. У негодоминирующую роль в проводимости играют дырки — основные носители. На энергетической диаграмме наличие примеси в решетке полупро-
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed