Презентация на тему: "Фотодиоды"

• 1 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  Тема урока:
  
  
  Фотодиоды
  
  
  
  

• 2 слайд

  
  Цель урока:
  Обучающая: Проверка пройденного материала; изучение новой темы; обобщение и систематизация знаний; закрепление полученных знаний
  Развивающая: развивать самостоятельность, любознательность, взаимопонимание, целостность позиций; расширение кругозора, памяти, восприятия, лояльности и коммуникабельности
  Воспитательная: воспитывать трудолюбие, коллективизм, взаимовыручку, интерес к предмету
  
  

• 3 слайд

  
  
  Этапы урока:
  
  
  
  Организационный момент
  Повторение пройденного материала
  1 раунд “Приветствие команд”
  2 раунд “Своя игра”
  3. Изучение нового материала
  Слайды по теме
  Новый материал
  4. Презентации участников команд
  5. Закрепление нового материала
  З Раунд «Аукцион»
  4 Раунд «Кот в мешке»
  5 Раунд «Конкурс капитанов»
  6 Раунд «Смельчаки»
  6. Подведение итогов
  7. Задание на дом
  

• 4 слайд

  «Своя игра»
  Полупроводники
  
  
  Диоды
  
  
  Диэлектрики
  20
  10
  30
  40
  50
  30
  20
  10
  40
  50
  10
  20
  30
  40
  50
  

• 5 слайд

  Презентация
  

• 6 слайд

  
  1.Общие понятия о фотодиоде
  2.Строение фотодиодов
  3. P-N проводимость
  4. Принцип действия фотодиода
  5.Виды фотодиодов
  6. Применение фотодиода
  
  

• 7 слайд

  Кремниевые фотодиоды
  Кремниевые фотодиоды предназначены для использования в качестве приемников инфракрасного излучения в составе оптических датчиков. Их применяют в системах фотоэлектрической автоматики, в устройствах бесконтактного измерения температуры, вычислительной и измерительной техники, программно-управляемого оборудования, работающих на длине волны излучения в пределах 0,5... 1,12 мкм. Собственно приемником фотодиода служит его р-п переход. Под действием излучения ВАХ перехода существенно изменяется.
  Фотодиоды могут содержать один фоточувствительный элемент, два (ФД-20-З0К), четыре (ФД-19КК) и более. Фоточувствительное поле фотодиода ФД-246 разделено на 12 (или 64) элементов. Это позволяет снимать выходной сигнал в шестиразрядном коде Грея. Геометрическая форма и размеры элементов также могут быть различными.
  Фотодиоды выпускают в герметичном металлостеклянном корпусе разной конструкции. Плюсовой вывод прибора маркируют либо точкой контрастного цвета на корпусе, либо отрезком цветной ПВХ трубки на проволочном выводе. При отсутствии меток плюсовым является более длинный вывод.
  
  
  

• 8 слайд

  
  Лавинные фотодиоды
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  .
  

• 9 слайд

  Лавинный фотодиод – это фотоприемник, в котором повышение квантовой эффективности реализуется за счет внутреннего усиления, благодаря лавинному умножению в обратно смещенном p-n переходе.
  
  
  
  
  
  

• 10 слайд

  Принцип работы
  При подаче сильного обратного смещения (близкого к напряжению лавинного пробоя), происходит усиление фототока за счет ударной ионизации (лавинного умножения) генерированных светом носителей заряда.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Принцип действия лавинного фотодиода
  

• 11 слайд

  Применение: лазерные дальномеры и волоконные линии связи. Среди новых применений можно назвать позитронно-эмиссионную томографию, лавинные светодиоды.
  Достоинства:
  высокий коэффициент усиления,
  быстродействие (позволяет использовать приборы с арсенидгалиевой основой на скоростях передачи данных до 10 Гбит/с и выше).
  
  Недостатки:
  высокое напряжение смещения (до 400 В),
  сложность схемы управления регулируемым источником,
  более низкая чувствительность,
  избыточные шумы (обусловлен флуктуациями процесса умножения носителей).
  
  
  

• 12 слайд

  Технологии изготовления
  Для создания данного класса приборов может быть использован широкий круг полупроводников:
  
  Кремний используется для работы в ближнем ИК-диапазоне, при этом имеет малые шумы, связанные с умножением носителей.
  Диаметр светочувствительной площадки от 40 до 200мкм; рабочий диапазон волн - примерно от 0,4 до 0,8 мкм.
  
  Германий принимает инфракрасные волны длиной до 1.7 мкм, но приборы на его основе имееют заметные шумы.
  Рабочий диапазон волн от 0,5 до 1,5 мкм.
  
  InGaAs обеспечивает приём волн длиной от 1.6 мкм, при этом имея меньшие нежели у германия шумы. У InGaAs высокий коэффициент поглощения на длинах волн, используемых в телекоммуникации через волоконно-оптические линии связи, таким образом достаточно даже микронных слоёв InGaAs для полного поглощения излучения .
  
  
  
  
  

• 13 слайд

  Структура лавинного фотодиода на основе кремния: 1-омические контакты, 2-антиотражающее покрытие
  
  Конструкция лавинного фотодиода
  на германиевой подложке
  
  

• 14 слайд

  Конструкция лавинного фотодиода на гетероструктуре (гетероструктура InGaAsP на подложке InP)
  

• 15 слайд

  Аукцион
  
  В данной игре участники определяют торг за ответ на вопрос. Вопрос оказывается аукционом, капитаны команд торгуются за него, и в результате он достаётся тому, кто сделал наибольшую ставку. Ставки от 10 до 30 баллов. Номинал вопроса не должен превышать суммы на счету у команды, а ва-банк (это ставка, при которой игрок ставит на кон все имеющиеся у него очки) перебивается только большим “Ва – банком”.
  
  

• 16 слайд

  Кот в мешке
  Игра предполагает вопрос по теме, но возможен и каверзный по теме. Отвечать на такой вопрос может только та команда, которой подбросили “Кота”. Преподаватель называет тему “Кота” (она, как правило, не совпадает с исходной темой выбранного вопроса). Команда обязана отвечать на вопрос, молчание приравнивается к неверному ответу.
  

• 17 слайд

  Головоломка
  1
  2
  8
  3
  4
  5
  6
  7
  

• 18 слайд

  Вопросы :
  1.Тема урока
  2.Раздел физики, изучающий взаимодействие фотонов
  3.Наименьшее количество энергии
  4.Под его именем назван один из видов фотодиода
  5.P-N связь в полупроводниках
  6.Один из видов фотодиода
  7.Элементарная частица излучения
  8.Полупроводник, означающий в переводе слова «два»
  
  

• 19 слайд

  Капитаны отвечают по 10 вопросов на время и правильность ответов. Каждый правильный ответ 1 балл.
  Конкурс капитанов
  

• 20 слайд

  Смельчаки
  Команды получают карточки с вопросами. Вопросы связаны с данной темой. Учитываются правильность ответов и первенство по завершению
  

• 21 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  Карточка №1
  1.Приемник оптического излучения
  2.Начертите обозначение фотодиода на схеме
   
  Карточка №2
  1.Принцип работы фотодиода
  2.Виды фотодиодов
   
  Карточка №3
  1.Каквозникает лавинный пробой?
  2.Что такое фотодиод?
  
  Карточка №4
  1.Где применяется фотодиод?
  2.Какие виды фотодиодов вы знаете?
   
  
  
  

• 22 слайд

  
  Домашнее задание:
  Батушев В.А. Электронные приборы. гл.7 §22-29 Повторить
  

• 23 слайд

  Спасибо
  за внимание