ФОТОЭЛЕМЕ́НТ

ФОТОЭЛЕМЕ́НТ, фо­то­элек­трон­ный при­бор, в ко­то­ром в ре­зуль­та­те по­гло­ще­ния энер­гии па­даю­ще­го на не­го оп­тич. из­лу­че­ния ге­не­ри­ру­ет­ся эдс (фо­то­эдс) или элек­трич. ток (фо­то­ток). Ф., дей­ст­вие ко­то­ро­го ос­но­ва­но на внеш­нем фо­то­эф­фек­те, пред­став­ля­ет со­бой элек­тро­ва­ку­ум­ный при­бор с дву­мя элек­тро­да­ми – фо­то­ка­то­дом и ано­дом, по­ме­щён­ны­ми в ва­куу­ми­ро­ван­ный ли­бо (ре­же) га­зо­на­пол­нен­ный стек­лян­ный бал­лон. Све­то­вой по­ток, па­даю­щий на фо­то­ка­тод, вы­зы­ва­ет фо­то­элек­трон­ную эмис­сию с по­верх­но­сти ка­то­да, в ре­зуль­та­те при за­мы­ка­нии це­пи Ф. в ней про­те­ка­ет фо­то­ток, про­пор­цио­наль­ный све­то­во­му по­то­ку.

Ф., дей­ст­вие ко­то­ро­го ос­но­ва­но на внутр. фо­то­эф­фек­те, пред­став­ля­ет со­бой по­лу­про­вод­ни­ко­вый при­бор с p–n-пе­ре­хо­дом, изо­тип­ным ге­те­ро­пе­ре­хо­дом или кон­так­том ме­талл – по­лу­про­вод­ник. При по­гло­ще­нии оп­тич. из­лу­че­ния в та­ком Ф. уве­ли­чи­ва­ет­ся чис­ло сво­бод­ных но­си­те­лей за­ря­да внут­ри ПП, ко­то­рые про­ст­ран­ст­вен­но раз­де­ля­ют­ся элек­трич. по­лем пе­ре­хо­да (кон­так­та). Из­бы­ток но­си­те­лей за­ря­да, воз­ни­каю­щий по обе сто­ро­ны от по­тен­ци­аль­но­го барь­е­ра, соз­да­ёт в по­лу­про­вод­ни­ко­вом Ф. (ПФ) раз­ность по­тен­циа­лов, т. е. фо­то­эдс; при за­мы­ка­нии внеш­ней це­пи ПФ че­рез на­груз­ку на­чи­на­ет про­те­кать элек­трич. ток. В ка­че­ст­ве ма­те­риа­ла для ПФ, как пра­ви­ло, ис­поль­зу­ют Se, GaAs, CdS, Ge и Si.

Ф. обыч­но слу­жат при­ём­ни­ка­ми оп­тич. из­лу­че­ния, при­ме­ня­ют­ся в ав­то­ма­тич. кон­троль­ной и из­ме­рит. ап­па­ра­ту­ре, уст­рой­ст­вах ки­но- и фо­то­тех­ни­ки, фак­си­миль­ной свя­зи и др. ПФ ис­поль­зу­ют­ся так­же для пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии сол­неч­но­го из­лу­че­ния в элек­три­че­скую (напр., в сол­неч­ных ба­та­ре­ях, фо­то­элек­трич. ге­не­ра­то­рах).