До напівпровідникових фотоелементів можна віднести:
1. Фоторезістори.Фоторезісторамі називаються по-лупроводніковие прилади, електричний опір-ня яких змінюється під дією світлового потоку. Принцип дії фоторезисторів заснований на використанні явища внутрішнього фотоефекту. Сутність його полягає в тому, що під дією світлової енергії в напівпровіднику виникають додат-вальні носії заряду - електрони і дірки, т. Е. Утворюється додаткова провідність, називаються ваемая фотопроводимостью напівпровідника. Сопро-тивление напівпровідника при цьому зменшується. Для отримання вільних електронів усередині напівпровідника потрібна менша енергія, ніж для вибивання електронів з напівпровідника. Тому чутливість-ність фоторезисторов більше чутливості вакуум-розумних і газонаповнених фотоелементів.
2.Вентільние фотоелементи. У вентильних фото-елементах світлова енергія безпосередньо перетворень-зуется в електричну, тому для них не потрібно сторонніх джерел струму.
Принцип дії вентильного (фотогальвані-чеського) фотоелемента заснований на використанні замикаючого шару, утвореного р-n переходом.
При опроміненні фотоелемента кванти світла, проникаючи в р-n перехід, збільшують число неосновних носите-лей заряду - дірок в n - області і електронів в р - області. Дірки під дією потенційного бар'єру переміщаються з n - області в р - область, а електрони - навпаки. В результаті на р-n переході утворюється надлишок зарядів, що створюють на зовнішніх висновках фотоелемента додаткову різницю по-потенціалів, яка називається фотоелектродвіжущей силою. При замиканні електричного кола під дією фотоелектродвіжущей сили буде проходити елект-річескій струм, яким залежить від інтенсивності світлового потоку, що падає на фотоелемент.
Особливим типом вентильних фотоелементів є кремнієві, які ис-користуються для виготовлення сонячних батарей, безпосередньо перетворюють сонячну енергію в електричну.
3. Фотодіоди.Фотодіодом називається двухелект-родний напівпровідниковий прилад з одним елект-ронно-дірковим переходом, зворотний струм якого змінюється під впливом променевої енергії і яв-ляется його робочим струмом.
За своєю будовою фотодиод подібний вентиль-фотоелемента.
Фотодіоди можуть включатися за двома схе-мам: з зовнішнім джерелом електричного живлення і без нього. Режим роботи фотодіода з зовнішнім джерелом називається фото-доданими, а без джерела - вентильним або фото-гальванічним,
Фотодіоди широко використовуються як приймачі променистої енергії в різних радіоелектронних пристроях.
4. Фототранзистори. Фоторезистори і фотодіоди є пасивними перетворювачами променевої енергії, т. Е. Що не володіють підсилювальними свойс-твами. На відміну від цих приладів фототранзистор є активним перетворювачем, в ньому від-ходить не тільки перетворення енергії випромінювання, а й посилення.
Конструктивно фототранзистор являє струк-туру площинного транзистора р-п-р або п-р-п типу. Фототранзистор має три електроди: катод, кол-лектор і базу, причому базова область піддається опроміненню потоком променевої енергії.
Конструктивно фототранзистори виконуються в металевому корпусі
Фототранзистори, як і фотодіоди, застосовуються в якості приймачів променевої енергії в різних фотоелектронних пристроях.
5. Светодіоди.Светодіодом називають полупровод-ників діод з одним електронно-дірковий пере-ходом, в якому відбувається безпосереднє пре-освіту електричної енергії в енергію све-тового випромінювання (видимого або інфрачервоного) за рахунок рекомбінації електрон-тронів і дірок.
У звичайні-них діодів процес реком-бинации закінчується ви-діленням енергії, яка віддається кристалічній решітці, т. Е. Пре- обертається в теплоту. Од-нако у напівпровідників, виконаних на основі арсеніду галію, карбіду кремнію, при рекомбінації відбувається випромінювання світла.
Висока надійність, великий термін служби і низька вар-тість роблять світлодіоди особливо зручними в схемах сучасних ЕОМ (наприклад, в схемах індикації, системах фотопам'яті і ін.).
Широке застосування отримали не окремі світлодіоди, а матриці світлодіодів, які призначені для відтворення цифру або букву від А до Я, застосовуються в пристроях відображення інформа-ції і різних табло.
6. Оптрони. Світлодіоди знайшли широке застосування в створенні нового класу приладів, які отримали назву
Вони складаються з джерела випромінювання - світлодіода і прийом-ника випромінювання (фоторезистора, фотодіода, фото-транзистора), пов'язаних оптичним середовищем і конст-руктівних об'єднаних в одному корпусі.
Вхід і вихід оптрона електрично розв'язані. Оптичне середовище поширення сигналу від випромі-отримувача до приймача може представляти світловод, який представляє собою нитку з прозорого діелект-ріка. Світловий промінь надходить в торець світловода, після багаторазового відбиття від бічних стінок нитки він виходить з іншого кінця світловоду.
За допомогою волоконного світловода можна раз-местить приймач від випромінювача на значній відстані, забезпечивши їх високу електричну ізоляцію при збереженні перешкодостійкого уп-ління.
Оптрони застосовуються в бистропереключающіх схемах, генераторах, для узгодження високовольтн-них і низьковольтних ланцюгів, вимірювань в ланцюгах високої напруги, посилення і модуляції.
Оптрони є елементної базою для нового напрямку електроніки - оптоелектроніки