Fotoelektronski uredi

Voved
Hajnirh Herc vo 1897 godina zabeležal deka pri osvetluvanje na nekoi metali od nivnata površina izbivaat elektroni. Ovaa pojava teoretski ne možela da bide objasneta pred Plank da ja postavi svojata hipoteza za dikontinuirano zračenje na energijata. Hipoteza ja iskoristil Albert Ajnštajn voveduvajќi go vo fizikata poimot za foton, koj nema masa na miruvanje i sekogaš se dviži so brzinata na svetlinata, nosi energija , i ima dualna priroda, t.e. istovremeno e i čestica i bran. Koga eden foton ќe navleze vo vnatrešnosta na metalot toj stapuva vo interakcija so samo eden elektron i mu ja predava celata svoja energija. Za da ja napušti površinata na metalot elektronot treba da gi sovlada elektrostatskite privlečni sili od jonite vo metalot, t.e. treba da izvrši opredelena rabota, koja se narekuva izlezna rabota na metalot, a preostanatata energija elektronot ja nosi kako negova kinetička energija. Zemajќi go vo predvid zakonot za zapazuvanje na energija Ajnštajn ja postavil ravenkata na fotoefekt koja pretstavuva edna od najvažnite ravenki vo fizikata:

Postojat tri tipa na fotoefekt: nadvorešen, vnatrešen i ventilen, koj može da se definira i kako poseben vid na vnatrešen fotoefekt. Najgolema praktična primena naoѓa vnatrešniot fotoelektričen efekt koj e karakterističen za poluprovodnici i dielektrici. Kaj ovie supstanci fotonot od upadno zračenje se apsorbira vnatre vo kristalnata rešetka, otstranuvajќi pritoa eden elektron od nekoj atom na nejzinite jazli. Poluprovodnicite i izolatorite imaat poinakva gradba od provodnicite, kaj dobrite provodnici valentnoto i proodnoto nivo se naoѓaat rečisi edno do drugo, za razlika od niv, meѓu valentnoto i provodnoto nivo na izolatorite i poluprovodnicite ima ušte edno dopolnitelno nivo, odnostno prazen prostor kade što nema energija koj se karakterizira so opredelena energija i se narekuva zabraneta zona ili energerski procep. Pri vnatrešniot fotoefekt, otstranetiot elektron ne go napušta atomot, toj samo pominuva od valentnata zona na atomot vo provodnata zona, t.e. dobiva dovolno energija da go preskokne energetskiot procep na materijalot i da stane sloboden, odnosno nositel na električna struja. Taka so osvetluvanjeto se zgolemuva brojot na slobodnite elektroni, no i na prazninite, bidejќi po izleguvanjeto na elektrotnot od atomot se sozdava praznina. Na toj način svojstvata na jazlite od kristalnata rešetka na soodvetniot materijal se narušeni i supstancijata započnuva da se odnesuva poinaku, odnosno go namaluva električniot otpor, t.e. ja zgolemuva elektroprovodlivosta, može da pokažuva kratkotrajno svetkanje vo vid na mali iskri(scintilacii) i sl.
Vnatrešniot fotoefekt ovozmožuva dva važni fenomena:
– So osvetluvanje se zgolemuva fotosprovodlivosta na poluprovodnikot
– So osvetluvanje na p-n kontakotot na dadedn par na polusprovodnici, ili kontakt na metal-poluspovodnik, na kontakot se sozdava elektormotorna sila. Pojavata e poznata kako fotovoltaičen efekt.
Fotoefektot naoѓa mnogubrojna praktična primena. Vo osnova na primenata leži možnosta daden svetlinski signal da se pretvori vo električen signal.
Fotoelektronski uredi
Fotoelektronika e del od elektronikata koja se zanimava so proučuvanje na zaemnoto dejstvo na svetlinata i električnata struja, vo literaturata može da se sretne i kako optoelektronika. Primenata na optoelektronikata ovozmožuva razni kontroli vo proizvodnite procesi, zaštitata, isklučuvanje na dalekuvodnite sistemi pri udar na grom, požar i slično. So nea se upravuvaat alatni i drugi mašini, se kontroliraat optički uredi i se izvršuva prenos na signali poradi galvansko odvojuvanje na vlezovite od izlezite i sl.
Fotoelektronski uredi koi rabotat na baza na vnatrešen fotoelektričen efekt se narekuvaat ušte i fotoќelii so vnatrešen fotoefekt i generalno se podeleni na dva tipa:
• fotootpornici
• fotoќelii so zapiren sloj
Suštinska razlika meѓu ovie dva tipa na fotoќelii e toa što fotootpornicite se pasivni fotoќelii, odnosno tie ne možat sami da prizvedat električna struja, nivnite svojstva pod dejstvo na svetlina se menuvaat, meѓutoa toa ne može da se manifestira ako ne gi priklučime na izvor na napojuvanje, dodeka fotodiodite koi se najkarakterističnite pretstavnici na fotoќeliite so zapiren sloj možat sami da generiraat napon na kraevite, odnosno niz niv može da proteče struja ako gi stavime vo zatvoreno strujno kolo, iako vo koloto nemame izvor na struja.