Полевые фототранзисторы

Устройство фототранзистора напоминает устройство обычного полевого транзистора, с тем отличием, что область канала засве­чивается (рис. 6.12, а), где 1– прозрачное покрытие, 2 – диэлектрический слой, 3 – область истока -типа, 4 – канал n- типа, 5 – область затвора р -типа, 6 – область стока -типа, 7– выводы.

а б

Рис. 6.12

Падающий световой поток Ф генерирует неравновесные носители в области затвора 5, и р-n- перехода «затвор-канал». Электри­ческое поле этого перехода разделяет неравновесные носители. В це­пи затвора появляется фототок I _Ф. Он создает на резисторе R _H па­дение напряжение Δ U ₃ = I _Ф. R _H. При этом напряжение на затворе увеличивается, ток стока изменяется на Δ I _c = SΔ U ₃ = SI _Ф R _H, где S – крутизна стокозатворной характеристики. Проводимость кана­ла возрастает, и при этом уменьшается напряжение стока на Δ U _c. Изменение напряжения стока является выходным электри­ческим сигналом, т.е. фототранзистор полевой эквивалентен фотоди­оду затвор – канал и усилительному полевому транзистору с управляю­щим р-n- переходом (рис. 6.12, б).

Параметрами полевых фототранзисторов являются:

1. Дифференциальная чувствительность по току:

S_{I Ф} = I _C / ∂ Ф ≈ SR _H∆ I _Ф / ∆ Ф = SR _H S_{i ФД} = МS_{i ФД} (6.2)

где S_{IФД –} токовая чувствительность эквивалентного фотодиода затвор–канал, достигает 20…25 А / лм, т.е. в М раз выше, чем чувствительность эквивалентного фотодиода.

2. Входное сопротивление 10⁶ … 10⁸ Ом.

3. Постоянная времени затвор – канал τ _З≈ R _H С _пер, где С _пер – емкость перехода затвор – канал; τ ₃ = 10^-7 с.

4. Темновой ток фототранзистора состоит из тока утечки р-n - перехода и предпо-

рогового тока канала. Его величина – единицы и доли наноампера.

5. Пороговый поток или пороговая мощность