Особенности фоторезисторов на объёмных кристаллах КРТ.

Высокая подвижность носителей в n-типе КРТ, μ≥105 см2/В*с и достаточно высокая собственная концентрация ni (ni 77K = 3*1013 см-3) для Eg = 0,1 эВ, по сравнению с полупроводниками с большей шириной запрещённой зоны,

ni = (2

π

kT/h2)*(me*mp)¾*e-

Δ

E/kT

,

где T

температура полупроводника;

h

постоянная Планка;

me

эффективная масса электрона;

mp

– эффективная масса дырки;

ΔE

– ширина запрещённой зоны;

k

постоянная Больцмана,

и определяют высокую электропроводность ОМ КРТ

σ = μ*

n

*

e

.

Ограничения на уменьшение толщины рабочего слоя фоточувствительного элемента (ФЧЭ), накладываемые технологией утоньшения при химико-механическом полировании приклеенных к технологической подложке пластин, затрудняют получение достаточно высоких сопротивлений ФЧЭ путём уменьшения толщины слоя. Фоторезисторы из КРТ низкоомные. Величина сопротивления обычно 50 -70 ОМ в образцах с квадратной площадкой ФЧЭ. Стабилизирующий анодный окисел на нижней, приклеенной к подложке, поверхности ФЧЭ создаёт фиксированный заряд в приповерхностном слое, что снижает сопротивление до 25 – 35 Ом. При этом толщина рабочего слоя КРТ составляет 13 – 15 мкм. Низкое сопротивление фоторезистора создаёт определённые трудности, в его сопряжении с электроникой первичной обработки сигналов изображения. Низкое сопротивление фоторезистора приводит также к необходимости обеспечить значительные, по масштабам ФЧЭ, токи смещения, необходимые для получения максимального сигнала.

Шумы фоторезистора.

Фоторезисторы из ОМ КРТ имеют очень низкие шумы. Это связано как с достаточно большой величиной собственной концентрации, так и с относительно малым временем жизни носителей.

Генерационно-рекомбинационный шум при тепловом ограничении (см. выше)

UG

-

R

= 2*

U

см

*[

p

0

τΔf

/

n

0

*(

n

0

+

p

0

)

V

]1/2

U

см

– напряжение смещения,

τ

– время жизни неосновных носителей заряда,

n

0

и

p

0

– темновые концентрации электронов и дырок,

V

– объём ФЧЭ,

Δf

– информационная полоса частот.

При ограничении фоном, когда концентрация дырок в n-типе, генерируемых фоновым излучением становится сопоставимой с n0, может измениться время жизни τ. Это скажется на изменении генерационно-рекомбинационного шума. Насыщение вольтовой чувствительности при увеличении напряжения смещения также связано с уменьшением времени жизни неравновесных носителей под влиянием фона и приводит также к зависимости генерационно-рекомбинационного шума от фона. То есть, «пролёт» носителей и фон влияют на генерационно-рекомбинационный шум через τ.

UG

-

R

= (

eμnR

/

μd

)*[

η

ФВ

lbΔf

где ФВ – фоновый поток,

l – длина фоточувствительной площадки,

b – ширина фоточувствительной площадки,

μd – дрейфовая подвижность.

То есть, имеет место насыщение генерационно-рекомбинационного шума, при млых фонах концентрация дырок определяется тепловой генерацией, насыщение генерационно-рекоминационного шума не наступает и в режиме пролета.

UG

-

R

= (2

ni

/

n

0

) [

UeμnRΔf

/

μd

] ½

где U – напряжение смещения, в этом случае UG-R изменяется как Uсм½.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Розробка термореле
Термодатчики повсюдно використовуються в різних областях електроніки. Це термометри, пожежні датчики сигналізації, моніторинг температури електронної апаратури - підсилювачі, джерела жи ...

Модели полупроводниковых диодов
Цель работы: Изучить основные физические модели p-n переходов, находящихся в равновесном состоянии и при электрическом смещении, а так же модели ВАХ диодов, соответствующие различным про ...

Модернизация телефонной сети Аккольского района Акмолинской области
Принято считать, что развитие телефонной связи в мире началось в 1876 году, который был отмечен получением Александром Грэхемом Беллом патента на изобретение электромагнитного телефона. ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru