Распределение освещенности

а — распределение примесей; § — энергетическая диаграмма;, в — распределение носителей; г — распределение объемного заряда.

При совместном действии положительного напряжения на стоке и отрицательного на затворе (по отношению к истоку) разность потенциалов [1/с — — (—{/-) ] оказывается неодинаковой в различных точках по длине перехода. Протекающий по каналу ток создает почти линейно возрастающее падение напряжения от нуля у истока до предельного значения у стока. При небольших уровнях этого напряжения с одновременным действием постоянного смещения на затворе распределение объемного заряда по длине становится трапецеидальным с соответствующим клиновидным сужением проводящего канала (4.2,в).

Оставшийся после прохождения лавины электронов объемный заряд ионов искажает поле промежутка, в котором развивается электрический разряд (разрядного промежутка). Распределение объемного заряда согласно (4.3) и (4.4) определяется формулой

ПРОВОДУ ОТ отрицательного Рис- 3'2' Распределение объемного заряда коронирующего провода и в УНИПОЛЯР«°Й («) и биполярной (б) короны, результате распада/ создают

1.9. Энергетическая зонная диаграмма перехода М—П (а), распределение объемного заряда (б) и электрического поля (а)

1.11, б). Аналогично электроны из «-области (где их много) диффундируют в р-область (где их мало), при этом в «-области остаются нескомпенсированные положительные ионы доноров и возникает положительный объемный заряд +qND. Электроны, переходящие в р-область, рекомбинируют с дырками, что также приводит к образованию нескомпенсированного отрицательного заряда ионов акцепторов вблизи границы раздела. В результате описанного выше процесса вблизи границы раздела образуется ОПЗ, в которой концентрация электронов и дырок понижена. ОПЗ имеет высокое электрическое сопротивление, и ее называют также запирающим слоем. Распределение объемного заряда в ОПЗ р(х) показано на 1.11,г. Электронно-дырочные переходы с распределением легирующей примеси, изображенным на 1.11, б, называют резкими переходами.

1.15. Распределение объемного заряда (а), напряженности поля (б) и потенциала (б) в линейном р-п переходе

2.1. Резкий />-л-переход и распределение объемного заряда в нем

В многослойной структуре с р—«-переходами после засветки (прохождения тока) в течение длительного времени сохраняется неравновесное распределение объемного заряда и неравновесная проводимость, что может быть связано с перезарядкой емкостей р—л-переходов [21]. Время релаксации неравновесного состояния может быть намного больше времени жизни носителей,, особенно у широкозонных полупроводников. Внутри многослойных структур после засветки (прохождение импульса тока) сохраняются области объемного заряда с большими разностями потенциалов. Последующее приложение напряжения требует введения меньших зарядов для обеспечения стационарного распределения объемных зарядов, так как основная часть зарядов в нейтральных областях уже имеется. Перезарядка емкостей переходов обеспечивается в основном токами смещения через эти переходы и перемещением объемного заряда от прямосмещенных переходов к обратносмещенным.

где р — объемная плотность зарядов, е — относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника, ео — диэлектрическая проницаемость вакуума. Если считать распределение объемного заряда ступенчатым (штриховая линия на 1.1,г), то для р- и «-областей уравнение Пуассона запишется так:

с яркостью элементов изображения. Эти электроны притягиваются мишенью 4, изготовленной из тонкой (0,1 мм) стекловидной, но проводящей ток пластины. Хотя электроны, вылетавшие из фотокатода, ускоряются специальным электродом 2 и достигают мишени с большой скоростью, они не вызывают вторичной эмиссии электронов в сторону фотокатода благодаря наличию тонкой экранирующей сетки 3, установленной перед мишенью на расстоянии нескольких сотых долей миллиметра. В мишени создается интенсивный вторичный поток электронов в соответствии с «потенциальным рельефом» мишени, т. е. с распределением положительных зарядов и напряжений, повторяющих распределение освещенности фотокатодов. Этот поток электронов приводит к изменению электронного потока в развертывающем луче, создаваемом в электронной пушке 9, фиксируется и развертывается вдоль строк и кадров отклоняющими устройствами (на рисунке не показаны).

В простейших ФПЗС строки матрицы образуют регистры ПЗС (см. гл. 11). Распределение освещенности кристалла при проецировании на него оптического изображения преобразуется в распределение зарядов в потенциальных ямах. После экспонирования производится

Устройства преобразования изображения в электрические сигналы. Принцип действия таких устройств основан на том, что при освещении ПЗС в полупроводнике около его поверхности образуются пары носителей заряда электрон — дырка, которые разделяются электрическим полем потенциальной ямы под затвором секции переноса. Образующиеся при поглощении квантов света носители заполняют потенциальные ямы пропорционально освещенности данной области ПЗС. Если затем произвести обычным путем сдвиг записанной световой информации, то сигнал на выходе ПЗС будет повторять распределение освещенности, т. е. будет выделена строка изображения. Так же может быть выделена следующая строка и т. д. В настоящее время созданы передающие камеры с ПЗС, достигающие обычного телевизионного стандарта по разрешающей способности, в том числе и для цветного телевидения.

Важнейшими параметрами процесса экспонирования являются освещенность рабочего поля и время экспонирования. Диаметр поля экспонирования в современных установках должен составлять 50—60 мм, а разброс освещенности по всему полю не должен превышать 5— 10%. Ртутные лампы высокого давления (типа ДРШ) со временем меняют спектральный состав, интенсивность и распределение освещенности по полю, что вызывает колебания размеров элементов ±0,2 мкм.

Важнейшими параметрами процесса экспонирования являются освещенность рабочего поля и время экспонирования. Диаметр поля экспонирования в современных установках должен составлять 50—60 мм, а разброс освещенности по всему полю не должен превышать 5— 10%. Ртутные лампы высокого давления (типа ДРШ) со временем меняют спектральный состав, интенсивность и распределение освещенности по полю, что вызывает колебания размеров элементов ±0,2 мкм.

Представление о СЭ как об образце прямоугольной формы с по-лосковым контактом применимо к преобразователям прямого или слабоконцентрированного солнечного излучения ( 2.14). Весь СЭ в этом случае можно рассматривать как множество СЭ типа показанных на 2.7, а, соединенных параллельно. Распределение освещенности в пределах пластины обычно бывает равномерным.

Расчетная схема ДСК представлена на 4.34. Основными параметрами системы являются: фокальный параметр ра и угол полураскрытия ?/„ параболоида, фокальный параметр рг, эксцентриситет ег и угол полураскрытия Е/г гиперболоида, продольное смещение фокусов зеркал 1^ и среднеквадратичные меридианальные и сагиттальные угловые неточности параболоидного и гиперболоид-ного зеркал оТд, oVii, o^,, а„г. На распределение освещенности в плоскости приемника влияет также ее смещение относительно фокальной плоскости 1а. При проектировании ДСК используются еще такие

Значения среднего коэффициента концентрации Kcrv2—6 могут быть обеспечены разнообразными концентрирующими системами, однако концентраторы с плоскими отражающими поверхностями имеют в этом случае очевидные преимущества, так как наиболее просты в изготовлении и дают равномерное распределение освещенности на поверхности фотопреобразователей, что позволяет уменьшить так называемые схемные потери при сопряжении концентратора со сборкой СЭ. Учитывая указанные обстоятельства, реализацию изложенной в предыдущем параграфе методики оптимизации СФЭУ для случая слабоконцентрирующих систем проиллюстрируем на примере установок с концентраторами типа плоских фоклинов (см. раздел 4.5).

Светильники типа СМО являются светильниками прямого света. Распределение освещенности по горизонтально расположенной рабочей поверхности при вертикальном расположении оси светильника СМО-1 с лампой мощ-

Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется формой кривой силы света светильника и относительным расстоянием между светильниками, под которым понимается отношение расстояния между ними к высоте подвеса над освещаемой поверхностью.

В тех случаях, когда следует ожидать значительную неравномерность распределения прямого светового потока светильников по расчетной плоскости или когда ставится задача оценить фактическое распределение освещенности по расчетной плоскости, определение прямой и отраженной составляющих освещенности приходится выполнять раздельно в соответствии с уравнением (7-1). При этом метод расчета прямой составляющей освещенности будет зависеть от типа светящих элементов.