6. Yarımkeçirici fotoelektron cihazlar

Fototiristor. Fototiristor (şək.5.7) elə tiristora deyilir ki, işıqlanma artdıqca onun açılma gərginliyi azalır. Fototiristorlar adi tiristorlardan onunla fərqlənir ki, burada tiristoru bağlı haldan açıq hala keçirmək üçün idarəedici cərəyan əvəzinə işıq selindən istifadə olunur. Bu zaman tiristorun orta təbəqələrindən biri işıqlandırılır. Bağlı haldan açıq hala keçid adi tiristorlarda olduğu kimi baş verir. Fototiristorlarda cərəyanın güclənmə əmsalı baza oblastında işığın udulması zamanı yükdaşıyıcıların generasiyası və bunun hesabına cərəyanın artması nəticəsində baş verə bilər.

Şək.5.7.
Optronlar. Daxilində şualandırıcı və fotoqəbuledicisi olan və bir-birilə optiki və konstruktiv əlaqəli yarımkeçirici optoelektron cihazı optron adlanır. Optronu təşkil edən elementlərə optocütlər deyilir.
Optronun iş prinsipi enerjinin ikiqat çevirilməsinə əsaslanır. Giriş elektrik siqnalı ilə idarə olunan şüalandırıcıda elektrik enerjisi optiki şüalanmaya çevirilir. Çıxışda yerləşən fotoqəbuledicidə əksinə işıq şüası (enerjisi) elektrik cərəyanı və ya gərginliyi yaradır. Beləliklə, optronlarda giriş və çıxış siqnalları elektrik siqnallarıdır, yəni xarici dövrə ilə əlaqə elektrikidir, daxildə elementlər arası əlaqə optiki siqnallar vasitəsilə olur, yəni optronda giriş və çıxış dövrələri arasında qalvanik (elektriki) əlaqə yoxdur. Başqa sözlə, optronda çıxış və giriş dövrələri arasında əks əlaqə yoxdur. Elektron sxemlərində giriş və çıxış dövrələrinin bir–birindən qalvanik təcrid olunması, idarəolunmanın optik yolla olması və yüksək cəldliyi optronların ənböyük üstünlüyüdür.
Optronun quruluş sxemi üç hissədən ibarətdir: şüalandırıcı (Ş), optik kanal (mühit) və fotoqəbuledici (FQ). Müasir optronlarda şüalandırıcı kimi işıq diodlarından istifadə olunur. Optronlarda işıq diodları əsasən GaAs, GaP və s. kimi materiallarından hazırlanır.

Şək.5.8.

Optronun keyfiyyəti enerjinin şüalandırıcıdan qəbulediciyə verilməsindən asılıdır. Şüanın itkisini azaltmaq üçün optronlarda immersion optik sistemdən istifadə olunur. Belə sistemdə şüalandırıcı, optik kanal və qəbuledici materiallarının sındırma əmsalları çox yaxın olmalıdır. Optronlarda optik mühit kimi xüsusi növ şəffaf yapışqandan istifadə edilir.
Optronlarda fotoqəbuledici kimi fotorezistior, fotodiod, fototranzistor və fototiristorlardan istifadə olunur. Bu qəbuledicilər əsasən Si-dən hazırlanır. Si-dən hazırlanmış fotoqəbuledicilərin spektral həssaslığı görünən və yaxın infraqırmızı oblastı əhatə edir. Optronlarda çıxış siqnalını gücləndirmək üçün fotoqəbuledici kimi fototranzistor, fototiristor ilə bərabər tərkib tranzistoru və bəzən əlavə gücləndiricidən də istifadə olunur.
O ptronların əsas xarakteristikaları giriş, çıxış və ötürmə xarakteris­tikalarıdır. Giriş xarakteristikası şüalandırıcının (işıq diodunun) düz VAX-ıdır. Optronun çıxış xarakteristikası fotoqəbuledicinin çıxış VAX-ıdır. Ötürmə xarakteristikası optronun çıxış cərəyanının (I_çıx) giriş cərəyanından (I_gir) asılılıq əyrisidir; bu zaman çıxış gərginliyi sabit götürülür- I_çıx=f(I_gir), U_çıx=const. Şəkildə işıq diodu ilə bipolyar tranzistordan ibarət optocüt göstərilmişdir.