Фотаэлектрычныя прыёмнікі

Фотаэлемент на аснове полікрышталічнага крэмнію

Фотаэлектрычныя прыёмнікі, фотаэлементы — прыборы для рэгістрацыя аптычнага выпраменьвання, дзеянне якіх заснавана на непасрэдным уздзеянні аптычнага выпраменьвання на адчувальны элемент, яго паглынанні, электрычнай рэгістрацыі і ператварэнні ў электрычны сігнал.

Знешні фотаэфект

Знешні фотаэфект заснаваны на выпусканні электронаў пры трапленні выпраменьвання на адчувальны элемент (фотакатод). У выніку выпрацоўваецца фотаток, сіла якога прапарцыйная падальнаму светлавому струменю. Менавіта гэты прынцып пакладзены ў аснову працы электравакуумных фотаэлементаў, фотакатод у якіх выкананы з металу. У фотаэлектронных памнажальніках электроны, выбітыя святлом, трапляюць на прамежкавыя электроды і выклікаюць эмісію другасных электронаў, што забяспечвае вельмі значнае ўзмацненне фотатоку. Фотаэлементы найбольш адчувальны да ўльтрафіялетавага і бачнага выпраменьвання. Напрыклад, спектральная адчувальнасць аднаго з эфектыўных фотакатодаў — сурмяна-цэзіевага — ляжыць у межах 0,2—0,6 мкм.

Унутраны фотаэфект

Унутраны фотаэфект заснаваны на рэзкай змене электрычнага супраціўлення адчувальнага элемента, вырабленага з паўправадніка. Пры асвятленні паўправадніковага фотаэлемента велічыня току ў электрычным ланцугу будзе змяняцца прапарцыйна асветленасці. Паўправаднік можа быць селенавым (адчувальны да бачнага і блізкага ІЧ-выпраменьвання), серніста-свінцовым (адчувальны да сярэдняга ІЧ-выпраменьвання), германіевым, тэлуравым, з антыманіду індыю (адчувальныя да доўгахвалявага выпраменьвання ў зоне 3—5 і 8—12 мкм) і інш. У параўнанні з вакуумнымі прыёмнікамі паўправадніковыя маюць як перавагі (малыя габарыты, вялікая адчувальнасць, магчымасць рэгістраваць даўгахвалевае выпраменьванне), так і недахопы (зменлівасць адчувальнасці, нелінейная залежнасць электрычнага сігналу ад асвятлення і інш.).

У аснове дзеяння фотадыёдаў ляжыць фотагальванічны эфект — утварэнне разам са зменай супраціўлення ўласнай электрарухаючай сілы ў неаднастайных паўправадніках пад дзеяннем асвятлення.

Класіфікацыя

Фотаэлектрычныя прыёмнікі падзяляюцца на наступныя групы:

• Прыёмнікі, дзеянне якіх заснавана на знешнім фотаэлектрычным эфекце (фотаэфекце):
  • Электравакуумныя фотаэлементы,
  • Фотаэлектронныя памнажальнікі;
• Прыёмнікі, дзеянне якіх заснавана на ўнутраным фотаэфекце:
  • Паўправадніковыя фотаэлементы;
  • Фотадыёды і інш.