Характеристики фоторезисторов

9.8. Типичные вольт-амперные характеристики фоторезистора при различных освещенностях

стве излучателя — спектрально согласующиеся с ними светодио-ды на основе фосфида или арсенида-фосфида галлия (GaP, GaAsP). Быстродействие фоторезисторных оптронов целиком определяется быстродействием фотоприемника, которое составляет единицы миллисекунд. Типичные вольт-амперные характеристики фоторезистора для различных световых потоков Ф изображены на 9.8.

4.3. Вольт-амперные характеристики фоторезистора

Рассмотрим основные характеристики фоторезистора.

Вольт-амперные характеристики фоторезистора при освещении (прямая /) и затемнении (прямая 2), соответствующие уравнениям (2.21) и (2.22), показаны на 2.26, в. В рабочем диапазоне напряжений они линейны.

Вольт-амперные характеристики фоторезистора — зависимость светового тока /св 2 при неизменной величине светового потока Ф, а также темпового тока /тем / от приложенного напряжения приведены на 1.19,0.

8.3. Схема включения (а), условное графическое изображение (б) и вольт-амперные характеристики фоторезистора (в)

Вольт-амперные характеристики фоторезистора представляют собой зависимости светового тока /св при неизменном световом потоке, а также темнового тока /тем от приложенного к фоторезистору напряжения ( 9.16). В рабочем диапазоне напряжения ВАХ фоторезисторов при различных значениях светового потока

Второй причиной, приводящей к сублинейности световой характеристики фоторезистора, является уменьшение подвижности носителей заряда при увеличении освещенности из-за увеличения концентрации ионизированных атомов в полупроводнике и, следовательно, из-за увеличения рассеяния носителей заряда ионизированными атомами.

Температурные характеристики фоторезистора /?тм = = Ф(Г) и 1ф = $(Т) приведены на 7.30. Увеличение температуры вызывает термогенерацию носителей, что снижает темновое сопротивление #Тм. С ростом температуры повышается вероятность рекомбинации неравновесных носителей и уменьшается время их жизни из-за увеличения

8.3. Схема включения (а), условное графическое обозначение (б) и вольт-амперные характеристики фоторезистора (в)

Фототок увеличивается с ростом освещенности фоторезистора, однако значение его при неизменном напряжении связано с интенсивностью светового потока; 1ф=АФу. Здесь А — коэффициент пропорциональности, показатель степени у характеризует нелинейность энергетической характеристики фоторезистора. При разных освещенностях энергетическая характеристика может иметь участки: свбрх-линейный (y>1)> линейный Су = 1) и сублинейный

Спектральные характеристики фоторезисторов определяются типом полупроводника и введенными в него примесями. Максимум спектральной чувствительности находится в пределах 500...1000 нм.

Конструкция и характеристики фоторезисторов подробно рассмотрены в гл. 4.

4.5. Частотные характеристики фоторезисторов

Основные характеристики фоторезисторов:

8.6. Усредненные спектральные характеристики различных фоторезисторов.

8.7. Частотные характеристики фоторезисторов ФСА и СФ4.

Фоторезистор — это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от освещенности. Основой фоторезистора является полоска полупроводника (сульфида или селенида кадмия, сульфида или селенида свинца), обычно поли кристаллического, изготовленная на диэлектрической подложке и имеющая внешние выводы. Для характеристики фоторезисторов используют следующие параметры: предельно допустимое рабочее напряжение (от единиц до 100—150 В), темновое сопротивление (в отсутствие освещенности, от единиц до десятков мегаом), световой ток /^ (сотни и тысячи микроампер при заданных освещенности (200—300 лк) и напряжении), постоянная времени по нарастанию и спаду фототока после освещения и затемнения (10—100 мкс). Люкс-амперные характеристики (зависимость /ев от освещенности) фоторезисторов нелинейны: при малых освещен-ностях рост светового тока происходит быстрее, чем при больших. Спектральные характеристики (зависимость /^ от длины волны X) фоторезисторов типов СФ2 на основе сульфида кадмия и СФЗ на основе селенида кадмия показаны на 64.

64. Спектральные характеристики фоторезисторов СФ1 (7) и СФЗ (2) на основе сульфида кадмия и селенида кадмия, соответственно

Характеристики фоторезисторов сильно зависят от температуры. Поэтому их допустимый температурный диапазон составляет —60... ...+60° С.

Фотоэлемент с внутренним фотоэффектом представляет собой полупроводниковый фоторезистор, в котором действие света вызывает непосредственное изменение его электрической проводимости, не за-.висящее от направления тока. Характеристики фоторезисторов зависят от материала, а также от температуры. Световая характеристика линейна только при слабых освещенностях. Существенным недостатком, ограничивающим частотный диапазон, является значительная инерционность фоторезисторов, достигающая для некоторых их типов 0,01. ..0,1 с.

В зависимости от материала полупроводникового слоя чувствительность фоторезисторов к различным участкам спектра излучения будет различной. Например, фоторезисторы, изготовленные на ба;$е соединений свинца, наиболее пригодны как фотоприемники для использования в инфракрасной области, а фоторезисторы, изготовленные на базе соединений кадмия, — в видимой области спектра. Вольт-амперные характеристики фоторезисторов обычно линейны. Характеристики 2 — 4 получены при освещении (чем больше