Время - фотоответ
Cтраница 2
Представление о том, что время фотоответа отличается от времени жизни ( превосходит его), очень важно для объяснения многих явлений в высокоом-ных фотопроводниках. Часто предполагается, что время фотоответа равно времени жизни при любом процессе возбуждения. [16]
Новым здесь является то, что время фотоответа теперь уже не равно времени жизни, а равно тп ( 1 ( /) Для Электронов [ [ тр ( 1 р ( / р) для дырок. Поскольку время ответа фотопроводника определяется основными носителями ( носителями с большим временем жизни), в опытах проявляется время фотоответа основных носителей. [17]
 |
Вольт-амперные характеристики фоторезистора.| Зависимость относительного значения фототока фоторезистора от длины волны излучения. [18] |
Фоторезисторы обладают значительной инерционностью, обусловленной временем генерации и рекомбинации электронов и дырок, происходящих при изменении освещенности фоторезистора. Время установления стационарного значения фотопроводимости называют временем фотоответа фоторезистора. [19]
Быстродействие светодиодов достигает Ю-8 с. Фотоприемники могут обеспечить столь же малые постоянные времени фотоответа, так что такой трансформатор обладает уникальными частотными характеристиками. Применяя гальваническую или оптическую обратную связь и - используя нелинейность характеристик фотопремников и светодиодов, можно создавать разнообразные оптронные логические элементы. [20]
Рассматриваемая здесь модель отличается от модели, разобранной в § 3, только тем, что в ней состояния Nt распределены по энергии, в то время как в § 3 предполагалось, что они локализованы на некотором уровне, расположенном между F. В модели, рассматриваемой в § 3, время фотоответа не зависит от интенсивности света. [21]
Из ( 2 16) и ( 2Л7) видно, что напряжение, при котором чстанавливаюгся токи, ограниченные объемным зарядом, увеличивается n P / sJi раз по сравнению с тем случаем, когда имеются только свободные носители, тогда как время фотоот № та увеличивается лишь в Wf / yt раз. Увеличение напряжения приводит кве-личению коэффициента усиления, а увеличение времени фотоответа вызывает уменьшение ширины полосы. [22]
Ферми, однако ни время жизни, ни время фотоответа существенно не изменяются. Следовательно, в этой модели как фототек, так и время фотоответа будут независимы от температуры при постоянной интенсивности света. [23]
Однако в случае нечувствительных фотопровоШиков, когда врел. Если время захвата превосходит время жизни более чем в несколько раз, то время фотоответа практически равно времени жизни свободных носителей. В этом случае уровни прилипания практически не влияют на фотопроводимость. Рассмотрим, например, спад фото-тока после прекращения освещения. Если скорость термического выброса с уровнен прилипания составляет одну десятую скорости рекомбинации свободных носителей на центрах рекомбинации, то концентрация свободных носителей спадает до 0 1 своего стационарного значения, прежде чем термический выброс с уровней прилипания станет сравнимым с рекомбинацией. Первые 90 % спада фототока происходят как Gbi в отсутствие уровней прилипания; последующая часть спада фототока происходит при преобладающей роли уровней прилипания. [24]
Эта модель удовлетворяет исходным условиям, а именно: время жизни не зависит от интенсивности света, а время фотоответа сильно уменьшается при увеличении интенсивности света. Очевидно, для получения этих результатов не обязательно, чтобы уровни Nt имели строго однородное распределение и располагались выше уровней fJr вплоть до зоны проводи-мостиг Определяющим здесь является лишь небольшой участок энергетического распределения уровней Nt ( вблизи равновесного уровня Ферми Ef), заполнение которого определяет время фотоответа и в пределах которого происходит перемещение электронного квазиуровня Ферми. В рассматриваемом случае этот участок равен примерно 0 3 эв, что соответствует изменению концентрации электронов в 106 раз при комнатной температуре. [25]
Фототоки в аморфном селене, который используется в ксерографии, а также фототоки в тонких слоях порошка окиси цинка, используемых в другом электрофотографическом процессе ( электрофакс), представляют собой хорошо изученные и описанные примеры действия запирающих контактов. В обоих случаях возбуждение производится сильно поглощаемым светом в области контакта, и максимальное усиление равно единице. Время фотоответа в процессе электрофакс было измерено [3] и оказалось порядка нескольких секунд, что было объяснено дрейфом носителей через тонкий слой окиси цинка при наличии центров прилипания. Время дрейфа свободных носителей в этом случае должно составлять 10 - 9 сек. [26]
Слабое легирование области р-типа приводит к довольно большой толщине обедненного слоя ( 2 - 20 мкм при нулевом смещении), которая может быть увеличена до - 1 мм при обратном смещении. Поэтому поглощение фотонов может происходить на довольно значительной глубине, что дает вышеупомянутую высокую квантовую эффективность, при этом сохраняется быстродействие устройства Сравнительно широкие обедненные слои уменьшают емкость перехода, ослабляя ограничения быстродействия, определяемые постоянной времени RC. В работе [795] были получены времена фотоответа 30 - 40 не. [27]
Как видно из (5.22), произведение коэффициента усиления на ширину полосы для фототриода совпадает по форме с тем выражением, которое получено ранее в § 1 для обычного фотопроводника. При больших напряжениях сопротивление фототриода, определяемое как отношение коллекторного напряжения к току коллектора, так же как и дифференциальное сопротивление, существенно превышает величину Кьт. Однако при постоянной длине L коэффициент усиления и время фотоответа остаются неизменными. Но при высоких напряжениях RUT уже не равно сопротивлению прибора, и его следует заменить большей величиной. [28]
Новым здесь является то, что время фотоответа теперь уже не равно времени жизни, а равно тп ( 1 ( /) Для Электронов [ [ тр ( 1 р ( / р) для дырок. Поскольку время ответа фотопроводника определяется основными носителями ( носителями с большим временем жизни), в опытах проявляется время фотоответа основных носителей. [29]
Таким образом, в этом случае время фотоответа приближается к времени жизни свободных электронов. С другой стороны, сдвиг порога возникновения токов, ограниченных объемным зарядом, связанный с наличием уровней прилипания, не зависит от их сечения захвата. Следовательно, появляется по крайней мере формальная возможность отклонения от симметричного и взаимно компенсирующего влияния уровней прилипания на время пролета и время фотоответа, отмеченного в § 1 настоящей главы. [30]
Страницы: 1 2 3