Šta je fototransistor?

Šta je foto tranzistor?

Definicija foto tranzistora

Foto tranzistor se definiše kao poluprovodnički uređaj sa osvetljivom baznom regijom, specifično dizajniran za detektovanje i pojačavanje svetlosnih signala.

Foto tranzistori su poluprovodnički uređaji sa tri terminala (emiter, baza i koliktor) ili dva terminala (emiter i koliktor) i imaju osvetljivu baznu regiju. Iako svi tranzistori do neke mere reagiraju na svetlost, foto tranzistori su specifično optimizovani za detektovanje svetlosti. Proizvedeni su pomoću tehnika difuzije ili jon implantacije i imaju veće koliktorske i bazne regije u odnosu na obične tranzistore. Foto tranzistori mogu imati homojunkcijsku strukturu, izrađenu od jednog materijala, kao što je silicijum, ili heterojunkcijsku strukturu, izrađenu od različitih materijala.

U slučaju homojunkcijskih foto tranzistora, ceo uređaj će biti izrađen od jednog tipa materijala; silicijuma ili germanijuma. Međutim, da bi se povećala njihova efikasnost, foto tranzistori mogu biti izrađeni od neidentičnih materijala (materijali Grupa III-V, poput GaAs) na obe strane pn prelaza, što dovodi do heterojunkcijskih uređaja. Ipak, homojunkcijski uređaji su češće korišćeni u poređenju sa heterojunkcijskim uređajima jer su ekonomičniji.

Simbol sklopne šeme za npn foto tranzistore, prikazan na Slici 2, uključuje tranzistor sa dvema strelicama koje pokazuju prema bazi, indicirajući osvetljivost. Za pnp foto tranzistore, simbol je sličan, ali strelica na emiterskom terminalu pokazuje unutra umesto napolje.

Način rada

Foto tranzistori rade tako što zamene bazni tok intenzitetom svetlosti, omogućavajući im da funkcionišu u aplikacijama za prekid i pojačanje.

Tipovi konfiguracija

Foto tranzistori mogu biti postavljeni u konfiguracije sa zajedničkim koliktorom ili sa zajedničkim emiterom, slično običnim tranzistorima.

Faktori izlaza

Izlaz foto tranzistora zavisi od talase dužine svetlosti, površine koliktor-baznog prelaza i DC pojačanja tranzistora.

Prednosti foto tranzistora

Prednosti foto tranzistora uključuju:

• Jednostavnost, kompaktnost i niže troškove.

• Viši tok, veće pojačanje i brže vremena odziva u poređenju sa fotodiodama.

• Rezultira izlaznim napretnim napajanjem, na suprotno od fotootpornika.

• Osjetljiv na širok spektar talasa dužina, od ultraljubičastog (UV) do infracrvenog (IR) kroz vidljivi zračenje.

• Osjetljiv na veliki broj izvora, uključujući žarnice, fluorescentne žarnice, neon žarnice, lasere, plamene i sunčevu svetlost.

• Visoko pouzdano i temporalno stabilno.

• Manje bukvalno u poređenju sa lavinskim fotodiodama.

• Dostupan u širokoj varijanti vrsta paketa, uključujući epoksi prekriven, transfer moldiran i površinski montiran.

Nedostaci foto tranzistora

Nedostaci foto tranzistora uključuju:

• Ne može da rukuje visokim naponima ako je izrađen od silicijuma.

• Podložan električnim špicama i talasima.

• Utjecat elektromagnetne energije.

• Ne dopuštaju lako proticanje elektrona, na suprotno od elektronskih cijevi.

• Loš odgovor na visoke frekvencije zbog velike bazno-koliktorne kapacitance.

• Ne mogu bolje detektovati niske nivo