• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Fotodetektor

    Przeczytaj także...
    Fotoprzewodnictwo – zmiana przewodnictwa elektrycznego materiału pod wpływem promieniowania świetlnego. Ma ono miejsce gdy energia fotonów promieniowania świetlnego padającego na półprzewodnik jest większa niż szerokość pasma zabronionego następuje przechodzenie elektronów do pasma przewodnictwa i zwiększenie się konduktywności półprzewodnika. Największa długość fali promieniowania wywołującego efekt fotoprzewodnictwa nazywa się długość progową fali i jest zależna od szerokości pasma zabronionego półprzewodnika.Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.
    Światłość (natężenie źródła światła) w fotometrii – wielkość charakteryzująca wizualną jasność źródła światła. Światłość jest podstawową wielkością w fotometrii wizualnej. Jednostką światłości jest kandela, która należy do jednostek podstawowych układu jednostek SI.

    Fotodetektorczujnik reagujący na światło. Fotodetektory przetwarzają światło na inne sygnały, w tym na sygnały elektryczne.

    Praca wyjścia – najmniejsza energia, jaką należy dostarczyć elektronowi danego ciała, aby opuścił on ciało i stał się elektronem swobodnym.Czujnik (sensor) – fizyczne bądź biologiczne narzędzie będące najczęściej elementem składowym większego układu, którego zadaniem jest wychwytywanie sygnałów z otaczającego środowiska, rozpoznawanie i rejestrowanie ich.

    Zasada działania[ | edytuj kod]

    Fotodetektory bazują na zjawiskach fizycznych takich jak:

    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.Efekt fotoelektryczny (zjawisko fotoelektryczne, fotoefekt) – zjawisko fizyczne polegające na emisji elektronów z powierzchni przedmiotu, zwane również precyzyjniej zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym – dla odróżnienia od wewnętrznego.
  • Fotoemisja – czyli zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Polega ono na uwolnieniu elektronu z oświetlanego materiału do przestrzeni swobodnej pod wpływem energii padającego fotonu. Aby zaobserwować to zjawisko, energia przekazana przez foton musi być przynajmniej równa pracy wyjścia Elektron pod wpływem tej energii przechodzi z pasma walencyjnego przez przerwę energetyczną do pasma przewodnictwa, a następnie z pasma przewodnictwa do przestrzeni swobodnej.
  • Fotoprzewodnictwo – czyli zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne. W odróżnieniu od fotoemisji, w tym przypadku elektrony nie opuszczają materiału, ale przemieszczają się pomiędzy pasmami elektrycznymi. Pod wpływem energii padającego fotonu, elektrony przechodzą z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa powodując wzrost przewodnictwa materiału. Zjawisko to jest charakterystyczne dla półprzewodników. W ciemności elementy te mają bardzo małe przewodnictwo, które rośnie wraz z oświetleniem.
  • Absorpcja termiczna – fotony padając na materiał, powodują wzrost temperatury. Prowadzi to do zmian właściwości fizycznych materiału. Dzięki obserwacjom tych zmian można określić ilość światła padającego na materiał.
  • Przykłady fotodetektorów[ | edytuj kod]

  • Fotodioda – jest w zasadzie diodą spolaryzowaną w kierunku zaporowym. Przy oświetleniu złącza p-n rośnie prąd upływu. Podobnie zachowuje się dioda Schottky’ego, tzn. złącze powstałe na styku metalu i półprzewodnika.
  • Fotorezystor – element zmienia swoją rezystancję w funkcji natężenia światła. Od materiału półprzewodnikowego i koncentracji wbudowanych domieszek zależy długości fali świetlnej, dla której fotorezystor ma najwyższą czułość. Wadą fotorezystorów jest długi czas reakcji.
  • Dioda PIN polaryzowana jest w kierunku zaporowym – posiada szerokie pasmo i niski poziom szumów, jest bardzo szybka.
  • Fototranzystor – działa podobnie jak zwykły tranzystor, ale ładunki nadmiarowe w jego bazie generowane są w wyniku naświetlenia promieniowaniem widzialnym, a nie z zewnętrznego obwodu zasilania bazy. Jest nieco wolniejszy od fotodiody.
  • Fotodioda lawinowa jest szybsza niż fototranzystor, posiada wyższe wzmocnienie.
  • Fotoogniwo – następuje w nim przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego.
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Katalog ELFA 51. ELFA AB, 2003, s. 917. ISBN 91-88032-40-X.
    Dioda – dwuzaciskowy (dwuelektrodowy) element elektroniczny, który przewodzi prąd elektryczny w sposób niesymetryczny, to jest bardziej w jednym kierunku niż w przeciwnym.Tranzystor – trójelektrodowy (rzadko czteroelektrodowy) półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa urządzenia wywodzi się od słów transkonduktancja (transconductance) z "półprzewodnikowym" przyrostkiem -stor jak w warystor (varistor).



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego – kwantowomechaniczna teoria opisująca przewodnictwo elektryczne. W przeciwieństwie do teorii klasycznej punktem wyjścia w tej teorii jest statystyka Fermiego-Diraca i falowa natura elektronów. Najważniejszym pojęciem tej teorii jest pasmo energetyczne - jest to przedział energii, jaką mogą posiadać elektrony w przewodniku. Istnienie ciągłego widma energetycznego jest związane z oddziaływaniem na siebie poszczególnych atomów (jest to zbiór bardzo blisko położonych widm liniowych), natomiast występowanie obszarów zabronionych wynika z warunków nakładanych na periodyczność funkcji falowej elektronów.
    Dioda PIN (od ang. P-type, Intrinsic, N-type semiconductor) jest diodą półprzewodnikową, w której pomiędzy warstwami o przewodnictwie typu p i typu n znajduje się szeroka, słabo domieszkowana warstwa o przewodnictwie samoistnym. Odróżnia to diodę PIN od innych diod. Warstwy zewnętrzne są silnie domieszkowane, gdyż spełniają rolę kontaktu omowego z wyprowadzeniami.
    Fotodioda lawinowa – rodzaj fotodiody, element półprzewodnikowy oparty na złączu p-n z warstwą zaporową. Podobnie jak w zwykłej fotodiodzie, w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, oświetlone złącze p-n staje się źródłem siły elektromotorycznej lub fotoprądu. Wydajność takiego źródła jest jednak niewielka. Sytuacja zmienia się jednak diametralnie, gdy to samo złącze zostanie spolaryzowane odpowiednio wysokim napięciem wstecznym (przeciwnie do kierunku przewodzenia diody). W powstałym w wyniku polaryzacji złącza polu elektrycznym uwolnione fotoelektrony są przyspieszane i powodują wybijanie kolejnych elektronów - ich liczba rośnie lawinowo (stąd nazwa diody). Pierwotny fotoprąd zostaje w ten sposób wzmocniony od kilku do kilku milionów razy (zależnie od przyłożonego napięcia).
    Rezystancja (opór elektryczny, opór czynny, oporność, oporność czynna) – wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą zespolonej impedancji.
    Ogniwo słoneczne, ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne, fotoogniwo – element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (zob. nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.
    Przewodnictwo elektryczne – zjawisko skierowanego przenoszenia ładunków elektrycznych przez dodatnie lub ujemne nośniki (np. elektrony, jony) zachodzące w ośrodku materialnym pod wpływem przyłożonego zewnętrznego pola elektrycznego.
    Zjawisko fotowoltaiczne (efekt fotowoltaiczny) – zjawisko fizyczne polegające na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania świetlnego. W związku z tym należy do zjawisk fotoelektrycznych wewnętrznych. Zjawisko fotowoltaiczne jako pierwszy zauważył w roku 1839 Aleksander Edmund Becquerel, ojciec Henriego Becquerela.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.015 sek.