Большая советсткая энциклопедия Фототранзистор

Фототранзистор

Фототранзистор, транзистор (обычно биполярный), в котором инжекция неравновесных носителей осуществляется на основе фотоэффекта внутреннего; служит для преобразования световых сигналов в электрические с одновременным усилением последних. Ф. представляет собой монокристаллическую полупроводниковую пластину из Ge или Si, в которой при помощи особых технологических приёмов созданы 3 области, называемые, как и в обычном транзисторе, эмиттером, коллектором и базой, причём последняя, в отличие от транзистора, как правило, вывода не имеет. Кристалл монтируется в защитный корпус с прозрачным входным окном. Включение Ф. во внешнюю электрическую цепь подобно включению биполярного транзистора, выполненному по схеме с общим эмиттером и нулевым током базы. При попадании света на базу (или коллектор) в ней образуются парные носители зарядов (электроны и дырки), которые разделяются электрическим полем коллекторного перехода. В результате в базовой области накапливаются основные носители, что приводит к снижению потенциального барьера эмиттерного перехода и увеличению (усилению) тока через Ф. по сравнению с током, обусловленным переносом только тех носителей, которые образовались непосредственно под действием света.

Основными параметрами и характеристиками Ф., как и др. фотоэлектрических приборов (например, фотоэлемента, фотодиода), являются: 1) интегральная чувствительность (отношение фототока к падающему световому потоку), у лучших образцов Ф. (например, изготовленных по диффузионной планарной технологии) она достигает 10 а/лм; 2) спектральная характеристика (зависимость чувствительности к монохроматическому излучению от длины волны этого излучения), позволяющая, в частности, установить длинноволновую границу применимости Ф.; эта граница (зависящая прежде всего от ширины запрещенной зоны полупроводникового материала) для германиевого Ф. составляет 1,7 мкм, для кремниевого – 1,1 мкм; 3) постоянная времени (характеризующая инерционность Ф.) не превышает нескольких сотен мксек. Кроме того, Ф. характеризуется коэффициентом усиления первоначального фототока, достигающим 10²–10³.

Высокие надёжность, чувствительность и временная стабильность параметров Ф., а также его малые габариты и относительная простота конструкции позволяют широко использовать Ф. в системах контроля и автоматики – в качестве датчиков освещённости, элементов гальванической развязки и т.д. (см. Приёмники излучения, Приёмники света, Оптрон). С 70-х гг. 20 в, разрабатываются полевые Ф. (аналоги полевых транзисторов).

Лит.: Амброзяк А., Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлектрических приборов, пер. с польск., М., 1970.

Ю. А. Кузнецов.