Вольтовая чувствительность.

Для фоторезистора, включённого на согласованную нагрузку, вольтовая чувствительность связана с электрофизическими параметрами материала КРТ, геометрией ФЧП, длиной волны и напряжением смещения:

SU

=

ηU

см

τэф/

h

ν

nAd

Где η – внешняя квантовая эффективность,

Uсм – напряжение смещения,

τэф – эффективное время жизни неравновесных носителей заряда при рабочей температуре,

hν – энергия кванта в максимуме спектральной чувствительности,

n – концентрация носителей при рабочей температуре (77 К),

А – площадка ФЧП,

d – толщина ФЧП.

Из формулы видно, что в пределах заданного требованиями аппаратуры быстродействия, необходимо выбирать материал КРТ с максимальным временем жизни носителей, τ. А так же необходимо увеличивать до предельных значений напряжение смещения и уменьшать толщину ФЧЭ. По всем выше названным параметрам существуют ограничения. Минимальная концентрация носителей не может быть меньше собственной, которую в материале КРТ, получить очень сложно из-за наличия дефектов с малой энергией активации. Увеличение напряжения смещения ограничено явлением «пролёта» носителей, когда избыточные носители, возбуждённые излучением на одном конце ФЧП, успевают, под действием электрического поля смещения, добежать до противоположного контакта за время дрейфа сравнимое с временем жизни.

τпр =

l

2

/

μ

др

U

см

где l – расстояние между контактами,

μдр – дрейфовая подвижность, определяется медленными носителями заряда (для КРТ х = 0,2 µдр ≈ µp),

Uсм – напряжение смещения.

Увеличение напряжение смещения фоторезистора в соответствии с формулой нахождения SU

приводит к увеличению вольтовой чувствительности до тех пор, пока уменьшающееся при этом время пролёта не ограничит SU

. Такой режим, когда повышение напряжение смещения не вызывает дальнейшего увеличения сигнала фотоответа называется режимом насыщения вольтовой чувствительности. В этом случае упрощается выражения для нахождения SU

. Для КРТ x = 0,215: μn ≥ 105 см2/В*с, μp ≥ 300 см2/В*с. В режиме включения на согласованную нагрузку (RT = RH) вольтовая чувствительность насыщения:

SUn

= 1,5

RT

103

где RT – темновое сопротивление фоточувствительной площадки (ФЧП).

Так же для получения максимального фотоответа необходимо устранять потери на отражение излучения путём нанесения просветляющего диэлектрического покрытия.

Обнаружительная способность.

Обнаружительная способность при тепловом ограничении определяется по формуле:

D

* = (η/2

h

ν) [(

n

0

+

p

0

)τ/

n

0

tp

0

Где t – толщина слоя фоторезистора.

Для механизма Оже рекомбинации, реализующегося в монокристаллах КРТ высокого совершенства

τ

A

=

τAi

*2

ni

/[

n

0

(

n

0

+

p

0

)]

где τAi – время жизни при Оже рекомбинации в собственном материале.

В этом случае:

D*U = (

η

/2h

ν

) [2

τ

Ai

/n0t]½

При скорости поверхностной рекомбинации приблизительно равной нулю и толщине ФЧЭ t ≥ α-1, коэффициент поглощения α ≈ 103 см-1, принимая n0 ~ 4*1014 см-3 и τ ~ 10-3 с при 77 К, получим D*U = 2,2*1012*η, принимая η ≈ 0,8, получим D*U ≈ 1,76*1012. В реальных резисторах необходимо учитывать скорость поверхностной рекомбинации и ограничения, накладываемые фоновым излучением.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Аргоновый лазер
Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча. Само слово «лазер» составлено из первых букв английского словосочетания ...

Тиристорные преобразователи частоты назначение, типы, структурная схема
Современный частотно регулируемый электропривод состоит из асинхронного или синхронного электрического двигателя и преобразователя частоты (см. рис.1.). Электрический ...

Тонкопленочные резисторы
Зарождение и развитие микроэлектроники как нового научно-технического направления, обеспечивающего создание сложной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), непосредственно связаны с кризисной ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru