Silizium-Fotodioden. Vergleichsdaten

Kostenlose technische Bibliothek

ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
Kostenlose Bibliothek / Schemata von radioelektronischen und elektrischen Geräten

Silizium-Fotodioden. Vergleichsdaten

Kostenlose technische Bibliothek

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien

Kommentare zum Artikel

Silizium-Fotodioden sind für den Einsatz als Infrarotstrahlungsempfänger in optischen Sensoren vorgesehen. Sie werden in photoelektrischen Automatisierungssystemen, berührungslosen Temperaturmessgeräten, Computer- und Messgeräten sowie softwaregesteuerten Geräten verwendet, die bei einer Strahlungswellenlänge im Bereich von 0,5 ... 1,12 Mikrometern arbeiten. Der eigentliche Empfänger der Fotodiode ist ihr pn-Übergang. Unter dem Einfluss von Strahlung ändert sich die Strom-Spannungs-Kennlinie des Übergangs erheblich.

Fotodioden können ein lichtempfindliches Element, zwei (FD-20-Z0K), vier (FD-19KK) oder mehr enthalten. Das lichtempfindliche Feld der FD-246-Fotodiode ist in 12 (oder 64) Elemente unterteilt. Dadurch kann das Ausgangssignal in einem XNUMX-Bit-Gray-Code aufgezeichnet werden. Auch die geometrische Form und Abmessungen der Elemente können unterschiedlich sein.

Die Fotodiode FD-K-227 verwendet einen Tauchkegel als Eingangsfenster, während die Fotodiode FD-252 und FD-252-1 einen Lichtleiter verwenden. Das Eingangsfenster des FD-20 Z0K-Geräts verfügt nicht über ein schützendes transparentes „Glas“.

Fotodioden werden in versiegelten Metall-Glas-Gehäusen unterschiedlicher Bauart hergestellt. Der Pluspol des Geräts ist entweder mit einem Punkt in einer Kontrastfarbe auf dem Gehäuse oder mit einem Stück farbigem PVC-Schlauch am Kabelanschluss gekennzeichnet. Wenn keine Beschriftungen vorhanden sind, ist die längere Ausgabe positiv.

Die Geräte arbeiten in zwei elektrischen Modi – mit externer Vorspannung und ohne Vorspannung. Im ersten Fall sorgt die Fotodiode für eine hohe monochromatische Stromempfindlichkeit, im zweiten Fall für eine hohe Detektivität.

Die Hauptabmessungen, Pinbelegung und spektralen Empfindlichkeitseigenschaften von Silizium-Fotodioden sind in Abb. dargestellt. 1-23.

Fotodioden aus Silizium

(zum Vergrößern klicken)

Die wichtigsten technischen Eigenschaften der Geräte sind in der Tabelle zusammengefasst. 1. Striche in der Tabelle bedeuten, dass die durchgestrichenen Parameter für das entsprechende Gerät nicht gemäß technischen Spezifikationen standardisiert sind.

(zum Vergrößern klicken)

Grundlegende Parameter, ihre Abmessungen und Definitionen (gemäß GOST 21934-83)

Spektraler Empfindlichkeitsbereich, µm – das Wellenlängenintervall der spektralen Charakteristik, in dem die Empfindlichkeit des Strahlungsempfängers 10 % des Maximalwerts überschreitet.

Wellenlänge der maximalen spektralen Empfindlichkeit, µm – Wellenlänge, die dem Maximum der spektralen Empfindlichkeitscharakteristik entspricht.

Betriebsspannung. V ist eine am Empfänger angelegte konstante Spannung, bei der die Nennwerte der Parameter im Langzeitbetrieb gewährleistet sind.

Tempostrom, A – Strom, der bei einer bestimmten Spannung durch den Strahlungsempfänger fließt, wenn kein Strahlungsfluss vorhanden ist.

Fotostrom (Fotosignalstrom), A – Strom, der aufgrund des Einflusses des Strahlungsflusses mit einer bestimmten Spannung durch den Empfänger fließt.

Integrale Stromempfindlichkeit, A/lm – das Verhältnis des Photostroms zur Leistung des Strahlungsflusses (einer bestimmten spektralen Zusammensetzung), der das Auftreten des Photostroms verursacht hat.

Empfindlichkeitsschwelle, W – ähnlich dem quadratischen Mittelwert der ersten Harmonischen des modulierten Messflusses, der auf den Empfänger mit einer gegebenen Spektralverteilung einwirkt, bei der der quadratische Mittelwert der ersten Harmonischen der Spannung (des Stroms) des Das Fotosignal ist gleich dem quadratischen Mittelwert der Rauschspannung (Strom) in einem bestimmten Band bei der Strahlungsflussmodulationsfrequenz.

Empfindlichkeitsschwelle in einem einzelnen Frequenzband, VgPc (oder lmlGHz) ist die Empfindlichkeitsschwelle des Strahlungsempfängers, reduziert auf ein einzelnes Frequenzband des Verstärkers.

Photoelektrischer Kopplungskoeffizient, % (oder rel. Einheiten) – das Verhältnis des Spannungswerts (Stromwerts) des Photosignals eines unbeleuchteten (nicht bestrahlten) lichtempfindlichen Elements, das sich neben dem beleuchteten (bestrahlten) befindet, zum Wert der Spannung ( Strom) des beleuchteten Fotosignals (für Multielement-Strahlungsempfänger).

Erkennungsleistung, W~' - der Kehrwert der Empfindlichkeitsschwelle.

Flacher Betrachtungswinkel (2c), Grad. - der Winkel in der Ebene normal zum lichtempfindlichen Element zwischen den Einfallsrichtungen eines parallelen Strahlungsbündels, bei dem die Spannung (Strom) des Photosignals des Strahlungsempfängers auf einen bestimmten Wert abnimmt.

In der Tabelle 1 gibt es unter anderem einen Parameter „Zeitkonstante des Strahlungsempfängers, s“, der in GOST 21934-83 fehlt. In der Abteilungsnorm ist dieser Parameter als die Zeit vom Beginn der Belichtung des Fotodetektors mit einem rechteckigen Impuls optischer Strahlung bis zu dem Zeitpunkt definiert, an dem die Spannung des Fotosignals einen Wert von 1 - 1/e des Maximalwerts erreicht (Siehe das Buch von M. D. Aksenenko, M. Ya. Baranochnikova, Smolina O. V. Microelectronic Photodetector Devices. - M.: Energoatomizdat, 1984, S. 137).

Die Zeitkonstante t bestimmt den Wert der oberen Grenzfrequenz der Reproduktion des den Strahlungsfluss modulierenden Impulssignals: Fв.rp° 1/2πт (wenn Т in Sekunden angegeben ist, dann ist die Frequenz Fв.rp in Hertz).

Die FD-9K-Fotodiode (Abb. 7, a) wird in zwei Modifikationen hergestellt – mit den Abmessungen des lichtempfindlichen Elements von 4,4 x 4,4 mm oder 5,6 x 5,6 mm. Das Arbeitsfeld des FD-20-ZZK-Geräts (Abb. 15, a) besteht aus zwei Paaren lichtempfindlicher Elemente mit den Abmessungen 0,3 x 1,4 mm und 0,4 x 1,4 mm.

FD-246-Geräte sind in einem einheitlichen Metallgehäuse untergebracht (Abb. 20), wobei die Anzahl der Pins der Anzahl der lichtempfindlichen Elemente entspricht. Die Anschlüsse der Fotodioden FD-7K, FD-9K, FD-17K, FD-18K, FD-24K bestehen aus flachen Blütenblättern mit einem Loch zum Löten von Leitern. Für Fotodioden FD-6K, FD-8K, FD-10K, FD-21-KP, FD-23K, FD-25K, FD-26K, FD-27K, FD-28KP, FD-K-155, FD-K- 227, FD-256 flexible, mehradrige Leitungen.

FD-11-Fotodioden (Abb. 8) werden sowohl mit mehradrigen flexiblen als auch mit einadrigen Leitungen hergestellt. Die Fotodioden FDK-1 und FDK-1 in (Abb. 1) haben einen Pluspol aus zwei Drähten. Einige Gerätetypen (z. B. FD-28KP. Abb. 17, a) verfügen über einen zusätzlichen Ausgang aus dem Bildschirmgehäuse.

In den Diagrammen der spektralen Eigenschaften ist die technologische Streuzone schattiert.

Silizium-Fotodioden sind in der Lage, innerhalb eines sehr breiten Bereichs von Betriebsparametern zu arbeiten. Die Werte dieser Parameter sind in der Tabelle dargestellt. 2.

(zum Vergrößern klicken)

Abschließend stellen wir fest, dass es im Zuge der Serienproduktion von Geräten zu zahlreichen Änderungen und Klarstellungen in der technischen Dokumentation hinsichtlich elektrischer Eigenschaften und Betriebsarten kommt. Daher sollten die oben genannten Informationen zur Vorauswahl eines Geräts des einen oder anderen Typs verwendet werden. Anschließend ist es notwendig, sich auf die technischen Spezifikationen zu beziehen.

Literatur

Aksenenko M. D., Baranochnikov M. L. Optische Strahlungsempfänger. Verzeichnis. - M.: Radio und Kommunikation, 1987.
Aksenenko M, D., Baranochnikov M. L., Smolin O. V. Mikroelektronische Fotodetektoren - M.: Energoatomizdat. 1984.
GOST 17772-79. Strahlungsempfänger und fotoelektrische Halbleiterempfangsgeräte

Autor: L. Lomakin, Moskau

Siehe andere Artikel Abschnitt Referenzmaterialien.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Ein aus Menschen- und Schweinezellen geschaffener Embryo 26.01.2017

Biologen haben in der Praxis bewiesen, dass humane induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) sich in Schweineembryonen integrieren und sich dort normal entwickeln können. Gleichzeitig wurzeln Rattenstammzellen nicht in Schweinembryonen. Die Möglichkeit, chimäre Embryonen von Menschen und Schweinen zu erhalten, wird es ermöglichen, die frühen Stadien der menschlichen Entwicklung zu untersuchen und Spenderorgane von Tieren zu erhalten, die in ihren Eigenschaften den menschlichen ähnlicher sind. Der Studienbericht ist in der Fachzeitschrift Cell erschienen.

Experimente mit Nagetierembryos wurden am Salk Institute (USA) und Experimente mit Schweineembryos an der Universität Murcia (Spanien) durchgeführt. Zunächst musste geprüft werden, ob sich die Zellen der ausgewählten Tiere generell in Embryonen anderer Arten einnisten können. Da bereits 2010 gezeigt wurde, dass pluripotente Stammzellen, die in Mausembryos implantiert wurden, die keine Bauchspeicheldrüse bilden können, erfolgreich dieses Organ bilden, entschieden sich die Forscher, erstens eine solche Zelltransplantation zu wiederholen und zweitens einige davon einzuführen Ratten-iPSCs in Schweinembryonen. Immunchemische Analyse und DNA-Analyse zeigten, dass chimäre Ratten-Maus-Embryonen ziemlich leicht gebildet werden, jedoch wurden am 21.–28. Tag ihrer Entwicklung keine Rattenzellen in Schweineembryos gefunden. Chimären von Schweinen und Ratten konnten nicht erschaffen werden.

Ein ähnliches Experiment zur Erzeugung chimärer Embryonen wurde unter Verwendung menschlicher iPSCs durchgeführt. Sie wurden wie Ratten in die Embryonen von Schweinen eingepflanzt, als sie die Form einer kleinen Hohlkugel hatten (das Blastozystenstadium, eines der allerersten in der Embryonalentwicklung), und dann wurden die resultierenden Embryonen in die Gebärmutter eingeführt von Schweinen. Am 21.-28. Entwicklungstag wurden in 186 von 1466 Embryonen Zellen menschlichen Ursprungs gefunden. Dies bedeutete, dass solche Embryonen Schweine-Mensch-Chimären waren.

Der Zeitpunkt der Beendigung des Experiments (21–28 Tage ab dem Zeitpunkt der Befruchtung) wurde aufgrund der Tatsache gewählt, dass das Nervensystem des Schweinembryos in diesem Alter noch keine Zeit haben würde, das Nervensystem richtig zu entwickeln. Da menschliche Zellen in die Embryonen eingeführt wurden, bestand die Möglichkeit, dass ihre Anwesenheit die Bildung des Nervensystems beeinflusste und ein Tier mit Elementen des menschlichen Geistes erhalten würde. Natürlich wäre es unethisch, an einem solchen Organismus zu experimentieren.

Die Tatsache, dass es möglich ist, chimäre Embryonen aus Schweine- und menschlichen Zellen zu erzeugen, hat Auswirkungen sowohl auf die Organtransplantation als auch auf die wissenschaftliche Grundlagenforschung. Erstens wird es dank chimärer Embryonen möglich sein, Spenderorgane von Tieren zu erhalten, die in ihren Eigenschaften den menschlichen ähnlicher sind. Das Vorhandensein von Empfängerzellen in ihnen ermöglicht es seinem Immunsystem, das neue Organ als sein eigenes wahrzunehmen, dh es wird nicht abgestoßen. Zweitens wird die Untersuchung chimärer Embryonen neue Informationen über die frühen Stadien der Entwicklung menschlicher Embryonen liefern.

Obwohl die menschliche Embryologie bereits viele Daten gesammelt hat, stammen viele davon aus Tierversuchen, da es ethisch verboten ist, ähnliche Manipulationen mit zukünftigen Menschen durchzuführen.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Die Konzentration der Gedanken behindert die Kreativität

▪ Prozessor Intel Core i9-13900KS

▪ Akrikhin gegen Tollwut bei Kühen

▪ Bei Autisten arbeiten die Gehirnhälften symmetrisch

▪ Vanillin aus Plastik

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen. Artikelauswahl

▪ Artikel Montageworkshop für Einsteiger. Videokunst

▪ Artikel Welcher Star Wars-Charakter hat seinen Namen von einem russischen Wort? Ausführliche Antwort

▪ Cashew-Artikel. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden