Принцип работы фототиристора

Опубликовано 26.04.2011 Ведущая Ольга Резникова

Фототиристор — это фотоэлектронный прибор, имеющий структуру, схожую со структурой обычного тиристора и отличается от последнего тем, что включается не напряжением, а светом, освещающим затвор. При освещении фототиристора в полупроводнике генерируются носители заряда обоих знаков (электроны и дырки), что приводит к увеличению тока через тиристор на величину фототока. Такой прибор представляет собой четырехслойную р-n-р-n-структуру, которую, как и в обычном тиристоре, можно представить в виде комбинации двух транзисторов, имеющих положительную обратную связь по току. Он может находиться в одном из двух состояниях, соответствующих положению рабочей точки либо ниже величины тока срабатывания (закрытое состояние), либо выше ее (открытое состояние). Переход фототиристора под действием светового управляющего сигнала из закрытого состояния в открытое осуществляется скачком при достижении уровня тока срабатывания. В основе принципа действия фототиристора лежит явление генерации носителей заряда в полупроводнике. Если к аноду приложено положительное (по отношению к катоду) напряжение, то в темновом режиме крайние переходы окажутся смещенными в прямом, а средний переход - в обратном направлении, и фототиристор будет находиться в закрытом состоянии. При освещении перехода в тонкой базе происходит генерация пар электрон-дырка, вызывая лавинообразное умножение носителей заряда с последующим включением фототиристора. Главным достоинством фототиристоров является способность переключать значительные токи и напряжения слабыми световыми сигналами. Они применяются в устройствах «силовой» оптоэлектроники, таких, как системы управления исполнительными механизмами, выпрямителями и преобразователями, как правило, совместно с подобранными по характеристикам излучателями, в виде оптопар.