Фоторезистор

 

ФОТОРЕЗИСТОР на основе монокристаппического попупровоцника,^ пегврованвого оцнсжремеиво цонормыми и акцепторными примесями апя регистра-i ций нёмоцутгарованного ИК-изпучениЙ! отпичающийся тем, что, с целью получения переменного сигнапа, а также измерения величины излучения по изменению частоты, попупровоциик соцержит примеси в таком количестве,, что отношение концентраций неоснойных•носителей тока к концентрации основных носителей больше либо отношения соответ^. ствуюших времен жизни, либо величины, обратной отношению этих времен.

„„SU„„270118

ЯОЮЭ СОВЕТСКИХ

ОВ

РЕСПУБЛИН

3gD Н 01 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1310343/26 25 (22) 24.02.69 (4 6) 30,09.83. Бюп. Я 36 (72) B. В. Корнипов, Ю. И. Завацский, С. Г, Капашников и И. В. Карпова (53) 821.383.4 (088.8) (54) (57) ФОТОРЕЗИСТОР на основе монокристаппического попупровоцника, acr sposassoro оцновременно цонорными и акцепторными примесями цпя регистра, ции немоцупированного ИК-изпучения, о т п и ч а ю шийся тем, что, с цепью попучения переменного сигнапа, а также измерения вепичины изпучения по изменению частоты, попупровоцник соцержит примеси в таком копичестве,, что отношение концентраций неосновных носитепей тока к концентрации основных носителей бопьше пибо отношения comaeT ствующих времен жизни, пибо величины, обратной отношению этих времен.

1 2701

Изобретение щносится к области фотоэпектроники, а именно к попупровоцниковым фоторезисторам.

В известных фоторезисторах цпя реги страции ИК-излучения мошность пацаюшеFo излучения измеряется по величине постоянного и переменного сигналов тока ипи напряжения. В поспецнем случае используется устройство, моцупируюшее световой поток, 10

11епью изобретения является создание такого фоторезистора, который позволял бы попучать переменный сигнал от немоцупированного потока ИК-излучения беэ нспопьзования моцупяторов света, т. е. наряцу с функцией обычного преобразования энергии .световык квантов в эпектрический ток осушествпяп бы функцию преобразования постоянного сигнана в переменный.,близкий к синусощепьному. gg

Такой фоторезистор позволяет измерять мощность излучения не только по величине сигнала тока ипи напражения, но и по величине частоты сигнала, снимаемого с фоторезистора. 25

Сушность изобретения заключается в том, что использован попупровоцник, пегированный покорными и акцепторными примесями в таком копичестве, что отношение концентраций неосновных носите ЗО лей тока к концентрации основными носитепей больше отношения соответствующих времен жизни ипи величины, обратной

I отношению этих времен, в котором при этих усповиях . возникают автокопебания35 с частотой и амппитуцой, зависящими от интенсивности регистрируемого потока.

Такие фоторезисторы можно попучить, в частности, на основе кремния, пегированного цинком и фосфором, а также íà 4> основе германия, легированного марганцем и сурьмой. Дпя фоторезистора на

;основе кремния и -типа соотношение концентраций спецующее.

Фоторезистор включают в цепь, сос- 45 таящую из источника ЭДС и послецоватепьно соециненного нагруэочного сопротивпения (R„= 10 - 10 Ом). К

5 фоторезистору прикпацывается попе такой вепичины, что црейфовая цпина неос новнык носитепей больше циффуэионной (Я 9 45 В/см).

Фоторезистор работает в цвух режимак.

В первом из ник при отсутствии пацаюЕ щего на образец излучения в цепи прото-55 кает постоянный ток. Напряженность поля на образце близка к пороговой, При освещении образца в цепи возникают

2 автокопебания тока, амппитуца и частота которых связаны с мошностью пацающего на образец света. При этом освещение мажет быть покапьным ипи по всей поверхности образца.

Люкс-амперная карактеристика непинейна, и существует i пороговая интенсивность 3<,ñ которой в пепи начинаются

/ автокопебания тока. Пороговая чувствитепьность фоторезистора составпяет

2 ° 10 " Вт - Гц в максимуме спектральной, характеристики, а вопьтовая чувствительность 2 " 10 -10 В/Вт Пороговая чувствительность может быть упучшена посредством использования подсветки с фиксйрованной интенсивностью, равной пороновой (3< ). В этом случае цпя возбужцения автокопебаний необкоцима эначитепьно меньшая мощность, чем 1.

При втором режиме работы фоторезистора в цепи воэбужцают автокопебания посрецством изменения R< ипи напряжения батареи. Освещение образца буцет изменять амплитуду и частоту автоколебаний. Измерение и регистрацию излучения можно производить по изменению амплитуды или частоты автоколебаний.

Пороговая чувствительность, измеренная по изменению амппитуцы копвбаний, равна 2 ° 10 " Вт Гц " 2, а вопьтовая чувствительность 0,75 - 10 В/Вт, 5

При измерении по откпонению частоты от значения Ч (V< — частота колебаний в отсутствии освещения) можно по аналогии с вольтовой чувствительностью ввести герцевую чувствительность (А)

:A=/(51 гце g/ - мощность пацающего

t а / на фоторезистор ИК-иэпучения, p= Х 100%» моцупь вепичины приращивания частоты в процентах. При этом пороговую чувствительность спецует опрецепят по формупе W„= у/А, гце g =

° 100 % а deal - это наибопьшая 1 э иэ цвук величин: нестабильности частоты автоколебаний и погрешности частотомера.

Герцевая и пороговая чувствитепьнос ти цпя фотореэистора соответственно равны: А и 5,6-10 6/8ти W <2 10 4т при Л= 1 мк.

Спектральный циапазон работы фото резистора лежит в прецепах 0,6-1,8 мк.

Максимум спектрапьной характеристики располагается окопа 1,0 мк.

Иэ-за зависимости карактеристики прибора от температуры прецпочтитепьно его испопьэовать в. схемах и концентрацияк с температурной стабилизацией.