Cấu kiện điện tử - Chương 8

CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN QUANGI. TỔNG QUAN:Các linh kiẹn bán dẫn quang chia thành các loại sau: Linh kiện bán dẫn quang – điện : là những linh kiện biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện. Nguyên lý làm việc của linh kiện bán dẫn quang điện dựa trên cơ sở của hiệu ứng quang dẫn (quang trở) và hiệu ứng quang áp (diode quang, trans quang, tế bào quang điện) Linh kiện bán dẫn điện – quang : là những linh kiện biến đổi năng lượng điện thành ánh sáng. Ví dụ :...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu kiện điện tử - Chương 8 Taøi lieäu giaûng daïy moân: Linh kieän Ñieän Töû CHÖÔNG 8 : CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN QUANG I. TOÅNG QUAN: Caùc linh kieïân baùn daãn quang chia thaønh caùc loaïi sau: Linh kieän baùn daãn quang – ñieän : laø nhöõng linh kieän bieán ñoåi tín hieäu aùnh saùng thaønh - tín hieäu ñieän. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa linh kieän baùn daãn quang ñieän döïa treân cô sôû cuûa hieäu öùng quang daãn (quang trôû) vaø hieäu öùng quang aùp (diode quang, trans quang, teá baøo quang ñieän) Linh kieän baùn daãn ñieän – quang : laø nhöõng linh kieän bieán ñoåi naêng löôïng ñieän thaønh - aùnh saùng. Ví duï : Led phaùt quang, lazer baùn daãn… Keát hôïp cuûa 2 loaïi hieäu öùng treân ta coù boä ngaãu hôïp quang ñieän. - II. LINH KIEÄN BAÙN DAÃN QUANG – ÑIEÄN : 1. Hieäu öùng quang daãn vaø quang trôû : Hieäu öùng quang daãn : laø söï thay ñoåi ñoä daãn suaát cuûa chaát baùn daãn khi chieáu leân noù moät - chuøm tia saùng ôû moät nhieät ñoä nhaát ñònh. Quang trôû : laø linh kieän coù giaù trò ñieän trôû thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo cheá ñoä aùnh saùng chieáu - leân noù. Kyù hieäu, caáu taïo vaø hình daïng cuûa quang trôû nhö hình 8-1 Chaát baùn daãn Cöïc Kim loaïi Chaát caùch ñieän Hình 8-1a: Kyù hieäu Hình 8-1b: Caáu taïo Hình 8-1c: Hình daïng Caáu taïo quang trôû : ñeå cheá taïo quang trôû ngöôøi ta duøng chaát caùch ñieän daøy, roài raõi (trong chaân khoâng) moät lôùp baùn daãn nhaïy saùng moûng (coù ñoä daãn suaát thay ñoåi roõ reät khi coù aùnh saùng chieáu vaøo). Hai ñaàu maï kim loaïi ñeå haøn ñieän cöïc daãn ra ngoaøi . Toaøn boä phieán baùn daãn ñöôïc boïc trong voû kim loaïi hoaëc chaát deûo, coù cöû a soå trong suoát ñeå aùnh saùng coù theå chieáu vaøo phieán baùn daãn. Trang 4-1PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Taøi lieäu giaûng daïy moân: Linh kieän Ñieän Töû 2. Hieäu öùng quang aùp vaø diode quang : Hieäu öùng quang aùp : laø hieän töôïng xuaát hieän theá ñieïân ñoäng treân hai cöïc cuûa moái noái a. P– N khi coù aùnh saùng chieáu vaøo. Diode quang : b. Maët nhaä n aùnh saùng Kyù hieäu vaø hình daïng nhö hình veõ PHOTO-DIODE Hình 8-2: Kyù hieäu vaø hình daïng diode quang Diode quang coù caáu taïo gioáng diode thöôøng, nhöng voû boïc caùch ñieän coù caáu truùc sao cho aùnh saùng deã daøng chieáu tröïc tieáp leân beà maët phieán baùn daãn. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi phaân cöïc nghòch diode quang coù doøng ñieän ngöôïc Iosat raát beù ñi qua. Nhöng khi coù taùc duïng cuûa aùnh saùng coù böôùc soùng phuø hôïp chieáu vaøo, thì seõ coù theâm doøng ñieän saùng Io (taïo ra bôûi caùc haït daãn nhôø naêng löôïng photon) chaïy cuøng chieàu vôùi doøng ñieän ngöôïc. Doøng ñieän naøy bieán ñoåi tæ leä vôùi cöôøng ñoä aùnh saùng. Döïa vaøo caùc chuyeån tieáp P –N khaùc nhau : chuyeån tieáp PN coù noäi tröôøng vaø taïo ra diode quang coù noäi tröôøng ; chuyeån tieáp PIN taïo ra diode PIN; chuyeån tieáp tieáp xuùc kim loaïi – baùn daãn taïo ra diode quang Schottky. c. Teá baøo quang ñieän (pin maët trôøi): Kyù hieäu nhö hình veõ PHOTO CELL Khi moái noái PN ñöôïc chieáu saùng thì coù khaû naêng xuaát hieän moät suaát ñieän ñoäng VΦ treân hai cöïc cuûa noù. Ngöôøi ta söû duïng hieäu öùng naøy ñeå bieán ñoåi n ...