Кремниевые фотодиоды. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Кремниевые фотодиоды предназначены для использования в качестве приемников инфракрасного излучения в составе оптических датчиков. Их применяют в системах фотоэлектрической автоматики, в устройствах бесконтактного измерения температуры, вычислительной и измерительной техники, программно управляемого оборудования, работающих на длине волны излучения в пределах 0,5... 1,12 мкм. Собственно приемником фотодиода служит его p-n переход. Под действием излучения ВАХ перехода существенно изменяется.

Фотодиоды могут содержать один фоточувствительный элемент, два (ФД-20-З0К), четыре (ФД-19КК) и более. Фоточувствительное поле фотодиода ФД-246 разделено на 12 (или 64) элементов. Это позволяет снимать выходной сигнал в шестиразрядном коде Грея. Геометрическая форма и размеры элементов также могут быть различными.

В качестве входного окна у фотодиода ФД-К-227 использован иммерсионный конус, у ФД-252 и ФД-252-1 - световод. Входное окно прибора ФД-20 З0К не имеет защитного прозрачного "стекла".

Фотодиоды выпускают в герметичном металлостеклянном корпусе разной конструкции. Плюсовой вывод прибора маркируют либо точкой контрастного цвета на корпусе, либо отрезком цветной ПВХ трубки на проволочном выводе. При отсутствии меток плюсовым является более длинный вывод.

Приборы работают в двух электрических режимах - с внешним смещением и без смещения. В первом из них фотодиод обеспечивает высокую токовую монохроматическую чувствительность, во втором - высокую обнаружительную способность.

Основные размеры, цоколевка и спектральные характеристики чувствительности кремниевых фотодиодов представлены на рис. 1-23.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики приборов сведены в табл. 1. Прочерки в таблице означают, что у соответствующего прибора прочеркнутые параметры по техническим условиям не нормированы.

(нажмите для увеличения)

Основные параметры, их размерность и определения (по ГОСТ 21934-83)

Область спектральной чувствительности, мкм - интервал длины волны спектральной характеристики, в котором чувствительность приемника излучения превышает 10 % максимального значения.

Длина волны максимума спектральной чувствительности, мкм-длина волны, соответствующая максимуму спектральной характеристики чувствительности.

Рабочее напряжение. В - постоянное напряжение, приложенное к приемнику, при котором обеспечены номинальные значения параметров при длительной работе.

Темповой ток, А - ток, протекающий через приемник излучения при заданном напряжении на нем в отсутствие потока излучения.

Фототок (ток фотосигнала), А - ток, протекающий через приемник при указанном напряжении на нем, обусловленный воздействием потока излучения.

Интегральная чувствительность по току, А/лм - отношение фототока к мощности потока излучения (заданного спектрального состава), вызвавшего появление фототока.

Порог чувствительности, Вт - сроднееквадратическое значение первой гармоники действующего на приемник модулированного потока измерения с заданным спектральным распределением, при котором среднее квадратическое значение первой гармоники напряжения (тока) фотосигнала равно среднему квадратиче-скому значению напряжения (тока) шума в заданной полосе на частоте модуляции потока излучения.

Порог чувствительности в единичной частотной полосе, ВгПц (или лмлГГц) -порог чувствительности приемника излучения, приведенный к единичной частотной полосе усилителя.

Коэффициент фотоэлектрической связи, % (или отн. ед.) - отношение значения напряжения (тока) фотосигнала неосвещенного (необлучаемого) фоточувствительного элемента, расположенного рядом с освещенным (облучаемым), к значению напряжения (тока) фотосигнала освещенного (для многоэлементных приемников излучения).

Обнаружительная способность, Вт~' - величина, обратная порогу чувствительности.

Плоский угол зрения (2в), град. - угол в нормальной фоточувствительному элементу плоскости между направлениями падения параллельного пучка излучения, при которых напряжение (ток) фотосигнала приемника излучения уменьшается до заданного уровня.

В табл. 1 среди прочих есть параметр "постоянная времени приемника излучения, с", отсутствующий в ГОСТ21934-83. В ведомственной нормали этот параметр определен как время с начала воздействия на фотоприемник прямоугольного импульса оптического излучения до момента, когда напряжение фотосигнала достигнет значения, равного 1 - 1/е от максимального значения (см. книгу Аксененко М. Д., Бараночникова М. Я, Смолина О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 137).

Постоянная времени т определяет значение верхней граничной частоты воспроизведения импульсного сигнала, модулирующего поток излучения: Fв.rp° 1/2πт (если т-в секундах, то частота Fв.rp - в герцах).

Фотодиод ФД-9К (рис. 7,а) выпускают в двух модификациях - с размерами фоточувствительнсто элемента 4,4x4,4 мм или 5,6x5,6 мм. Рабочее поле прибора ФД-20-ЗЗК (рис. 15,а) составлено из двух пар фоточувствительных элементов размерами 0,3x1,4 мм и 0,4x1,4 мм.

Приборы ФД-246 оформлены в унифицированном металлическом корпусе (рис. 20) с числом выводов, соответствующим числу фоточувствительных элементов. Выводы фотодиодов ФД-7К, ФД-9К, ФД-17К, ФД-18К, ФД-24К выполнены в виде плоских лепестков с отверстием для пайки проводников. У фотодиодов ФД-6К, ФД-8К, ФД-10К, ФД-21-КП, ФД-23К, ФД-25К, ФД-26К, ФД-27К, ФД-28КП, ФД-К-155, ФД-К-227, ФД-256 выводы гибкие, многопроволочные.

Фотодиоды ФД-11 (рис. 8) выпускают как с многопроволочными гибкими, так и с однопроволочными выводами. У фотодиодов ФДК-1 и ФДК-1 в (рис. 1) плюсовой вывод свит из двух проволок. Приборы некоторых типов (например, ФД-28КП. рис. 17,а) имеют дополнительный вывод от корпуса-экрана.

На графиках спектральных характеристик заштрихована зона технологического разброса.

Кремниевые фотодиоды способны работать в весьма широких пределах эксплуатационных параметров. Значения этих параметров представлены в табл. 2.

(нажмите для увеличения)

В заключение заметим, что в процессе серийного производства приборов в техническую документацию вносят множество изменений и уточнений, касающихся электрических характеристик и эксплуатационных режимов. Поэтому указанную выше информацию следует использовать для предварительного выбора прибора того или иного типа, после чего необходимо обратиться к техническим условиям на него.

Литература

1. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л. Приемники оптического излучения. Справочник. - М.: Радио и связь, 1987.
2. Аксененко М, Д., Бараночников М. Л., Смолин О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства - М.: Энергоатомиздат. 1984.
3. ГОСТ 17772-79. Приемники излучения и устройства приемные полупроводниковые фотоэлектрические

Автор: Л.Ломакин, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Жидкий кальциевый нитрат для овощеводства 07.06.2026

Хозяйство Solbergs Gartneri, расположенное в Веттре, Норвегия, выращивает огурцы на площади 12 500 м2. В текущем сезоне оно полностью заменило традиционный водорастворимый кальциевый нитрат на продукт, производимый компанией N2 Applied из воздуха, воды и возобновляемой электроэнергии. Первые испытания нового удобрения начались еще в конце прошлого сезона в небольшом объеме, после чего хозяйство приняло решение о полном переходе. Технология N2 Applied основана на использовании плазмы для получения азотной кислоты из атмосферного воздуха и воды, которую затем превращают в жидкий кальциевый нитрат. Этот формат особенно удобен для систем фертигации. Важным преимуществом является отсутствие аммония в составе, что дает агрономам больше возможностей для точной корректировки питания растений. Владелец хозяйства Кристиан Солберг отметил, что теперь они могут более гибко реагировать на изменения pH в субстрате, снижая или увеличивая внесение аммония по необходимости. Одним из главных мотив ...>>

Игровой монитор MSI MPG OLED 322URDX36 07.06.2026

Компания MSI представила монитор MPG OLED 322URDX36, который стал первым в мире 31,5-дюймовым монитором с технологией Triple Mode. Эта инновация позволяет пользователю одним нажатием переключаться между тремя режимами: 4K (3840x2160) при 360 Гц для максимальной детализации и кинематографичности, 2K/QHD (2560x1440) при 520 Гц для оптимального баланса качества и плавности, а также Full HD (1920x1080) при впечатляющих 680 Гц - идеальном варианте для динамичных киберспортивных дисциплин. Такая гибкость открывает новые возможности для игроков разного уровня. Монитор построен на базе панели QD-OLED пятого поколения с технологией Penta Tandem и субпиксельной структурой RGB Stripe. Это решение устраняет традиционные проблемы OLED-дисплеев, такие как цветовая окантовка и снижение четкости текста. Благодаря усовершенствованной структуре изображения становятся более естественными и приятными для глаз даже при длительных игровых сессиях. Среди ключевых достоинств модели - поддержка VESA D ...>>

Дифузное покрытие для теплиц 06.06.2026

В тепличном овощеводстве и ягодоводстве управление светом играет ключевую роль в повышении урожайности и качества продукции. Растения особенно активно используют красную и синюю части спектра для фотосинтеза, в то время как зеленый свет в значительной степени отражается. Французская компания Ondex разработала инновационное решение, которое позволяет эффективнее использовать доступный солнечный свет без дополнительных затрат на досветку. Французский производитель Ondex вывел на рынок диффузное тепличное покрытие OptiRed DIFFU100. Этот материал смещает часть зеленого спектра в красный, усиливая фотосинтетическую активность растений. В 2026 году начались масштабные производственные испытания покрытия в юго-западной Франции на экспериментальной станции Invenio-FL. Исследования проводятся на ремонтантной землянике, выращиваемой на гидропонике с марта по июль, и на перце, посаженном в почву с середины мая по октябрь. По замыслу разработчиков, увеличение доли красного света должно спосо ...>>

Случайная новость из Архива Суперяхта на водородном двигателе 29.05.2024 В Амстердаме на базе Feadship спустили на воду уникальную яхту Project 821, которая стала испытательной площадкой для водородных технологий. Эта суперяхта не только продвигает экологически чистую энергию, но и стала самой мощной яхтой, когда-либо созданной в Нидерландах. Водород считается перспективным источником альтернативной энергии, но для его широкого использования необходимы конкретные примеры применения, демонстрирующие как его преимущества, так и вызовы. Project 821, запущенный 4 мая 2024 года, направлен на исследование возможностей водородной технологии в сфере суперяхт. Одной из ключевых проблем водородной энергетики является отсутствие четких правил по хранению и использованию водорода на судах. Feadship сотрудничал с брокером суперяхт Edmiston и Lloyd's Register, чтобы разработать масштабируемую технологию для судов длиной более 100 метров и создать будущие протоколы и правила. Хотя водородные топливные элементы используются уже давно, начиная с миссий "Аполлон" на Луну, в морском секторе их применение остается ограниченным. Project 821 иллюстрирует некоторые из проблем, которые предстоит решить. Несмотря на большой размер яхты, работа с водородом вызывает сложности из-за его низкой плотности и необходимости хранения под давлением при -253 °C. Яхта может перевозить более четырех тонн водорода, который питает 16 топливных элементов, обеспечивая питание постоянного тока. Одной из технических проблем является водородная хрупкость металлов, из которых состоят системы, а также необходимость специальных вентиляционных труб для обработки выделяемого водяного пара. Это потребовало удлинения корпуса судна. Яхта также оснащена для транспортировки метанола, который служит резервным источником питания для топливных элементов в случае отсутствия водорода. Несмотря на эти трудности, водород не может обеспечить всю необходимую мощность для судна. Он подходит только для коротких переходов на скорости менее 10 узлов (18 км/ч), например, для входа и выхода из гавани или при прохождении через экологически чувствительные зоны. В основном водород используется для "гостиничной нагрузки" - обеспечения электричеством всех систем, кроме силовой установки, таких как отопление и кондиционирование воздуха. По данным Feadship, водород может покрывать до 78% этой нагрузки, что позволяет неделе бесшумной и чистой работы во время стоянки. Project 821 - это важный шаг вперед в развитии водородных технологий в морской сфере. Он демонстрирует как потенциал водорода как экологически чистого источника энергии, так и текущие технические и логистические вызовы, которые необходимо преодолеть для его широкого внедрения.

Другие интересные новости:

▪ Робот-официант Servi

▪ Протезы, чувствующие тепло и прикосновения

▪ Проекты космических мусоровозов

▪ 3D-принтер и ультразвук ускорят лечение переломов

▪ Samsung с новой ОС

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Игольное ушко. Крылатое выражение

▪ статья Отчего бывает скарлатина? Подробный ответ

▪ статья Кольраби. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ток аккумуляторной батареи - индикатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пассивные регуляторы тембра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026