Што е фототранзистор?

Што е фототранзистор?

Дефиниција на фототранзистор

Фототранзистор е дефиниран како полупроводничко устройство со светлочувствителна базна област, специјално дизајнирано за детектирање и амплификација на светлински сигнали.

Фототранзисторите се полупроводнички устройства со три терминали (извршувач, база и колектор) или два терминали (извршувач и колектор) и имаат светлочувствителна базна област. Иако сите транзистори до неколку се светлочувствителни, фототранзисторите се специјално оптимизирани за детекција на светлина. Тие се прават користејќи дифузни или ион-имплантацииски техники и имаат поголеми колекторски и базни области од обичните транзистори. Фототранзисторите можат да имаат хомојункционална структура, направена од еден материјал како што е кремикон, или хетеројункционална структура, направена од различни материјали.

Во случај на хомојункционални фототранзистори, целокупното устройство ќе биде направено од еден тип материјал; или кремикон или германиум. Меѓутоа, за да се зголеми нивната ефикасност, фототранзисторите можат да бидат направени од неидентични материјали (Група III-V материјали како GaAs) на едната и другата страна на pn јункцијата, доведувајќи до хетеројункционални устройства. Иако, хомојункционалните устройства често се користат повеќе од хетеројункционалните затоа што се економски.

Симболот на кружницата за npn фототранзистори, прикажан во Слика 2, вклучува транзистор со две стрелки кои покажуваат кон базата, што индицира светлочувствителност. За pnp фототранзистори, симболот е сличен, но стрелката на извршувачот покажува надвор наместо кон него.

Принцип на работа

Фототранзисторите работат заменувајќи базниот ток со интензитет на светлина, што им овозможува да функционираат во примените за свртање и амплификација.

Типови на конфигурации

Фототранзисторите можат да се подесат во заедничка колекторска или заедничка извршувачка конфигурација, слично на обичните транзистори.

Фактори за излез

Излезот од фототранзистор зависи од таласната должина на паднатата светлина, плоштината на колекторско-базната јункција и DC токот на амплификација на транзисторот.

Преимущества на фототранзисторот

Преимуществата на фототранзисторите вклучуваат:

• Едноставни, компактни и помалку скапи.

• Поголем ток, поголема амплификација и побрз одговор во споредба со фотодиодите.

• Резултираат во излезна напонска разлика, не како фоторезисторите.

• Чувствителни на широк опсег на таласни должини, од ултравиолет (UV) до инфрацрвено (IR), преминувајќи низ видливата радијација.

• Чувствителни на голем број на извори, вклучувајќи џеплови лампи, флуоресцентни лампи, неонски лампи, ласери, пламени и сончево светло.

• Високо релевантни и временски стабилни.

• Менее шумни во споредба со авалансни фотодиоди.

• Достапни во широк опсег на типови на пакети, вклучувајќи епоксидно покривени, трансфер-формирани и површински монтирани.

Недостатоци на фототранзисторот

Недостатоците на фототранзисторите вклучуваат:

• Не можат да се справат со високи напони ако се направени од кремикон.

• Подложни на електрични спици и сурджи.

• Подложни на електромагнетна енергија.

• Не дозволуваат лесен проток на електрони, како електронските трби.

• Лош одговор на висока фреквенција поради голема базно-колекторска капацитет.

• Не можат да детектираат ниски нива на светлина подобро од фотодиодите.

Апликации

• Детекција на објекти

• Сензори за енкодери

• Автоматски електрични контролни системи, како што се сензори за светлина

• Системи за безбедност

• Читачи на перфорирани картички

• Релеи

• Компјутерски логички кола

• Бројачки системи

• Детектори на дим