ід поля механізмом захоплення вільних носіїв заряду на глибокі домішкові рівні, характерним для рекомбінаційних неустойчивостей. Проведені дотепер експериментальні дослідження [22-26] не дозволили встановити конкретні чинники, що визначають виникнення зазначених неустойчивостей струму.
Можливість застосування рекомбинационной нестійкості струму у функціональній електроніці була описана в роботі [27]. Запропоновані авторами фотоелектричні перетворювачі являють собою епітаксіальні транзисторні p + -n- структури на основі кремнію з локальним контактом на n-області. Автори також показали високу функціональність і перспективність застосування таких фотоперетворювачів в оптоелектроніці.
Поява за останні десятиліття великої кількості нових робіт, в яких проводилися дослідження низькочастотних коливань струму в високоомних напівпровідниках, свідчить про наростаюче інтересі до даної теми.
2. Сучасний стан елементної бази напівпровідникових фотоелектричних перетворювачів
Розділ електроніки, що включає в себе питання перетворення оптичної інформації в електричний сигнал називається оптоелектроніки. Основними елементами оптоелектроніки, крім джерел світла і оптичних середовищ, є фотоприймачі. Найбільш поширеними напівпровідниковими фотоприймачами є: фоторезистор, фототранзистор, фотодіод.
Оптичні перетворювачі як елементи ланцюга перетворення інформації застосовуються в різних системах, пред?? азначенних для контролю і виміру геометричних розмірів і швидкостей руху об'єктів, температури, управління різними механізмами, для визначення якісного складу твердих, рідких та газоподібних середовищ, включення і виключення різних пристроїв і т.д. Вони реагують на інтенсивність випромінювання, усереднену за багатьма періодам коливання поля, тому час реакції приймача незалежно від того, на якому фізичному явищі він заснований, визначається процесами переносу і релаксації, які відбуваються повільніше, ніж коливання світлового поля.
Важливими параметрами, що характеризують властивості і можливості різних типів фотоприймачів, є: порогова чутливість - мінімальний потік випромінювання (який може бути виявлений на тлі власних шумів фотоприймача), віднесений до одиниці смуги робочих частот; коефіцієнт перетворення (інтегральна чутливість, відносна чутливість), який зв'язує падаючий потік випромінювання з величиною сигналу на виході фотоприймача; постійна часу - час, за який сигнал на виході фотоприймача наростає до певного рівня (цей параметр служить мірою здатності реєструвати оптичні сигнали мінімальної тривалості); спектральна характеристика - залежність чутливості фотоприймача від довжини хвилі випромінювання. Фотоприймачі, у яких чутливість слабо залежить від довжини хвилі в широкому діапазоні довжин хвиль, називаються неселективними, на відміну від селективних, що мають на спектральній характеристиці чітко виражені максимуми і (або) мінімуми.
. 1 Елементна база
Для виготовлення серійних фоторезисторів використовуються різні типи матеріалів: сірчистий кадмій (CdS), селенистий кадмій (CdSe), сірчистий свинець (PbS) і селенід свинцю (PbSe). У інфрачервоній області можуть бути використані фоторезистори на основі PbS, PbSe, PbTe, InSb, в області видимого світла і ближнього ультрафіолету - CdS. Фоторезистори чутливі до інфрачервоного випромінювання довгохвильового діапазону виготовляють на основі з'єднання кадмій-ртуть-телур і антімоніда індію (InSb).
Фоторезистори, виготовлені з кадмієвих сполук (CdS або CdSe), мають чутливість у видимій області спектра від 0,3 до 1,1 мкм. Прилади на основі сполук свинцю (PbS, PbSe) володіють чутливістю до інфрачервоного випромінювання в діапазоні від 0,5 до 4,6 мкм. Фоторезистором притаманні власні шуми. Вони залежать від напруги, освітленості, температури і конструкції фоторезистора. Фоторезистори з електродами, виконаними з індію та золота, мають найменший рівень шуму.
Для виготовлення напівпровідникових діодів використовуються такі матеріали, як: германій, кремній, арсенід галій, арсенід галій індій та інших напівпровідникових матеріалів.
Рис. 2. Спектральна чутливість GaAs
Рис. 3. Спектральна чутливість Cd.
Дані графіки, характерізущіе спектральну залежність матеріалу показують, що арсенід галію володіє більш широкою смугою спектральної чувствітелності (350-1000 nm), ніж сірчистий кадмій (450-650nm), тобто GaAs є неселективним напівпровідниковим матеріалом
2.2 Сфери застосування
Основними областями застосування напівпровідникових фотоперетворювачів є: системи фотоелектричної автоматики і телемеханіки, вимірюв...
