СВЕТОДИОД-ПОМОЩНИК



консультация юриста проспект мира, адвокат медведково, услуги юриста бабушкинская

Фотодиоды и фотоприемные устройства - стр. 15


Диапазону длин волн 0,9—1,6 мкм соответствуют материалы AiiiBv, в частности n-- lnP, -InGaAs, -InGaAsP, для которых условие Wi=1/a при R выполняется уже при толщинах 3— 10 мкм. У этих материалов наблюдаются и самые высокие подвижности носителей, достигающие при комнатных температурах 104 см3/В с. (mn =12600 см2/В с, n- Ino,53Gao,47As, lо=1,3мкм). Для приемников излучения на l<0,9 мкм, в частности на l=0,82 мкм, широко используется GaAs, AlGaAs, для которых хорошо отработаны технологии получения практически всех типов скоростных фотоприемников.

ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

Рассмотренные выше фотоприемники регистрируют оптическое излучение, попадающее на приемный элемент, как целое. Для регистрации оптического изображения, его последующей обработки и передачи электронными методами необходимо проводить поэлементный прием. Современные методы микроэлектроники позволяют сформировать на одном кристалле пленарную структуру в виде сетки фотодиодов с количеством элементов 1000 х 1000 и более. Если на такой многоэлементный фотоприемник спроектировать оптическое изображение, то сигнал в каждом элементе будет пропорционален освещенности в данной точке. Весь вопрос заключается в том, каким образом снять сигнал с каждого из элементов и как осуществить последовательное сканирование (выборку) этих элементов. В качестве примеров успешного решения этого вопроса рассмотрим: а) передающие телевизионные трубки типа «видикон» и

б) фоточувствительные приборы с переносом заряда. Видикон, плюмбиконы и кремниконы. Это электровакуумные приборы, представляющие собой электронно-лучевую трубку, мишень которой изготовлена из фоточувствительного матери­ала. Они предназначены для конверсии оптического изображения в электрические сигналы и наиболее часто применяются как передающие телевизионные трубки. Схема трубки типа «видикон», поясняющая принцип ее работы, приведена на рис. 11.21. Оптическое изображение с помощью объектива формируется на тонкой фоточувствительной мишени. Эта мишень со стороны изображения покрыта электропроводящим слоем, прозрачным для оптического излучения (обычно SnO2). На этот слой через нагрузочное сопротивление Rн подается положительный потенциал Uраб порядка +50 В относительно катода. С противоположной стороны мишень сканируется электронным лучом, который управляется с помощью обычных фокусирующих и отклоняющих систем аналогично тому, как это делается в электронно-лучевой трубке. В рабочем режиме мишень действует подобно конденсатору с утечкой. При отсутствии освещения сопротивление рабочего слоя велико и электрический заряд накапливается на противоположных обкладках конденсатора. Со стороны электронного луча потенциал обкладки будет равен потенциалу катода, т. е. 0, в то время как с противоположной стороны он равен Uраб. При освещении мишени сопротивление фоточувствительного материала уменьшается и конденсатор будет разряжаться. Сопротивления слоев и их толщина подобраны таким образом,чтобы за время сканирования одного кадра растекание заряда по площади мишени было невелико. Тогда разрядка будет  происходить только в том месте, куда падает свет. Когда электронный луч достигнет «разряженной» области,  он будет ее дозаряжать, вызывая ток  через конденсатор (рабочую мишень) и через нагрузочное сопротивление Rн. Сумма протекающего заряда будет зависеть от того, насколько разрядился конденсатор, т. е. суммой света, падающего в данном месте на фоточувствительную мишень. Электрический сигнал, снимаемый с нагрузочного сопротивления, пропорционален протекающему через мишень току, т. е. освещенности мишени в том месте, куда падает электронный луч. Сканируя электронным лучом по поверхности мишени, мы таким образом преобразуем оптическое изображение в электрический сигнал.




Содержание  Назад  Вперед