ТЭО.18 (18.05.2020)
Преподаватель Жерневская И.Е.
ОП.02 Электротехника и электроника
Тема: Классификация фотоэлектронных приборов. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Полупроводниковые фотоэлементы
Цель занятия: Изучить устройство и работу фотоэлементов с внешним фотоэффектом и полупроводниковых фотоэлементов (фоторезистора, фотодиода, фототранзистора, светодиода), рассмотреть классификацию и применение фотоэлектронных приборов
Задание:
1. Изучить лекционный материал. Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в рабочей тетради.
2. Изучить:
Данилов И. А., Иванов Г. М., Общая электротехника с основами электроники. Стр. 510-517.
3. Посмотреть презентацию «Фотоэлектронные приборы»
5. Дать ответы на контрольные вопросы (в конце лекции).
Ответы на контрольные вопросы (с указанием даты и темы) оформить в рабочей тетради, сфотографировать на телефон и выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).
Срок выполнения задания — до 21.05.2020!
Обратная связь:
1. zhernevskaja.inna@mail.ru
2. https://vk.com/zhernevskaya
3. https://ok.ru/profile/519483261262
4. Viber (+380713844123)
5. WhatsApp (+380713844123)
6. dist-obuchenie@mail.ru
Рекомендуемая литература:
1. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники — М.: Мастерство, 2001
2. В. Е. Китаев Электротехника с основами промышленной электроники. Учебное пособие для проф.-тех. училищ. — М.: Высш. школа, 1980. - 254 с.
Лекция
Тема: Классификация фотоэлектронных приборов. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Полупроводниковые фотоэлементы
План
Общие сведения и классификация фотоэлектронных приборов
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
Полупроводниковые фотоэлементы
Фоторезистор
Фотодиод
Фототранзистор
Светодиод
Общие сведения и классификация фотоэлектронных приборов
Фотоэлектронными приборами называют преобразователи лучистой энергии, благодаря которой изменяются электрические свойства вещества, образующего данный прибор.
Эти приборы делятся на два типа: с внешним и внутренним фотоэффектом.
Суть внешнего фотоэффекта состоит в том, что при облучении фотокатода светом возникает явление фотоэлектронной эмиссии. При этом ток фотоэмиссии прямо пропорционален световому потоку (закон Столетова):
(1)
где Iф - ток фотоэмиссии, мкА; Φ - световой поток, лм; k - интегральная чувствительность фотокатода.
Интегральная чувствительность равна значению фототока, вызванного световым потоком стандартного источника белого света в 1 лм.
А. Эйнштейном были выведены закономерности фотоэффекта на основе фотонной теории света. Согласно этой теории, лучистая энергия излучается и поглощается не как непрерывный поток, а определенными порциями - квантами. Каждый квант (фотон) в зависимости от частоты излучения ν обладает определенным количеством энергии, эВ:
где ν - частота излучения; 
— постоянная Планка.
Когда поток фотонов падает на фотокатод, энергия фотонов передается свободным электронам, которые, совершая определенную работу выхода W0 , покидают катод с начальной скоростью V0. Этот процесс описывается уравнением Эйнштейна.
(2)
Из уравнения (2) следует, что электрон может покинуть катод, если работа выхода меньше энергии кванта.
Суть внутреннего фотоэффекта состоит в том, что в полупроводнике под действием световой энергии возникают подвижные носители зарядов — пары электронов и дырок. При этом энергия фотона идет на перемещение электрона из валентной зоны в зону проводимости и сопротивление полупроводника уменьшается.