6.2.2. Фототранзисторы

Конструктивно они устроены также, как и обычные транзисторы, только в корпусе предусмотрено светопроницаемое окно и толщина эмиттера является проницаемой для светового потока, который облучает база-эмиттерный переход. В этом случае за счет фотогальванического эффекта на переходе появляются дополнительные носители, которые усиливаются транзистором, создавая коллекторный ток в  раз больше базового тока. Вольтамперная характеристика (рис. 6.11) имеет такой же вид, что и в обычных транзисторах, но семейство характеристик получается при разных световых потоках (Ф).

Спектральная, световая, частотная характеристики и параметры аналогичны характеристикам и параметрам фотосопротивления. Основное достоинство – большая интегральная чувствительность. Схема включения представлена на рис. 6.12.

В данной схеме вывод базы отсутствует. В некоторых фототеристорах база выводится наружу. В этом случае на базу можно подавать напряжение смещения, и, следовательно, можно получить линейный участок характеристик в схемах измерения светового потока или производить температурную компенсацию погрешности.

6.2.3. Фототиристоры и фотодинисторы

Это четырехслойная полупроводниковая структура с тремя или двумя выводами, которая включается световым потоком, для этого в корпусе имеется светоприемное окно, которое пропускает световой поток на одну из баз тиристора. Семейство вольтамперных характеристик (рис. 6.13) имеет такой же вид, что и обычный тиристор, только напряжение открывания (U_отк) изменяется за счет светового потока. Спектральная, световая, частотная характеристики и параметры такие же, что и у фотоэлемента. Достоинство – большая мощность и напряжение, которое может коммутировать данный прибор. Схема включения представлена на рис. 6.14,а,б.

Наличие управляющего электрода позволяет производить закрывание тиристора в цепях постоянного тока или вводить температурную компенсацию.

6.3. Светоизлучающие приборы

В оптоэлектронике существует две группы излучателей:

- светоизлучающие полупроводниковые диоды;

- оптические генераторы когерентного излучения (лазеры).

Оптический диапазон спектра включает в себя ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Реальный луч света представляет собой наложение волн, генерируемых большим числом возбужденных атомов. При этом возможны два крайних случая. Первый случай – это когда каждый атом генерирует независимо от другого свою частоту, фазу и направление единичного вектора. В этом случае получаем некогерентное излучение. Во втором случае колебания всех атомов, участвующих в излучении, согласованы, т.е. частота, фаза и вектор совпадают или постоянны во времени. При этом получаем когерентное излучение. Генерация света осуществляется с использованием либо теплового, либо люминесцентного излучения. При температурах более 2000 С частота спектра теплового излучения приходится на видимую область. Люминесценция – это излучение, мощность которого превышает мощность теплового излучения при данной температуре. Это возможно за счет энергии внешнего воздействия, когда, например, за счет светового потока, электроны люминесцирующего вещества переходят на более высокие энергетические уровни, а затем, возвращаясь на более низкие уровни, испускают фотон с длиной волны оптического диапазона. При этом, если переход излучающих атомов не связан с внешним воздействием, то момент испускания и вектор поляризации каждого фотона случайны. В этом случае мы получаем спонтанное некогерентное излучение. Если же на люминесцирующую поверхность действует свет с частотой, соответствующей резонансной частоте этих атомов, то возможен такой эффект, что все атомы излучают одновременно фотоны, неотличимые от тех, которые их возбуждают. В этом случае мы получаем когерентное излучение, которое называется вынужденным или индуцированным.