Фототранзисторы

Фототранзистором (ФТ)- называется полупроводниковый прибор с двумя pn-переходами, преобразующий световой поток в электрический ток и обладающий свойствами усиления фототока.

По своему устройству ФТ подобен биполярному транзистору. Особенностью является то, что его база должна быть доступна для воздействия света (вообще может быть освещена любая область). Поэтому кристалл с выводами помещают в металлический корпус с прозрачным окном (линзой).

Принцип действия рассмотрим на примере ФТ типа p-n-p.

Рис.7. Схематическое устройство фототранзистора

I

Ф=

Рис.8. Условное обозначение и ВАХ фототранзистора

Напряжение питания Е_кэ включается между К и Э таким образом, что коллекторный переход оказывается закрытым, а эмитерный – открытым. База остаётся свободной.

При отсутствии освещения в цепи ФТ под действием Е_кэ протекает небольшой темновой ток I_т, обусловленный носителями заряда, поступившими из Э в К.

Под действием света в области Б образуются пары «электрон-дырка». Дырки, являясь к базе не основным носителем зарядов, свободно переходят в коллектор, увеличивая его ток. Электроны же через переход пройти не могут и накапливаются в базе, понижая её потенциал и снижая тем самым высоту потенциального барьера эмиттерного перехода. Благодаря этому резко возрастает число дырок, переходящих из эмиттера в базу. Большая часть дырок, перешедших в базу, втягивается в коллектор, что приводит к ещё большему росту току коллектора. Меньшая часть дырок рекомбинирует в базе. Т.о. происходит рост тока коллектора по сравнению с током, образованным в цепи базы под действием света, и последовательно, усиление фототока. Благодаря усилению фототока интегральная чувствительность ФТ значительно выше, чем у ФД, и может достигать 1 А/лм.