* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Глава 18. Приемники излучения При т а к о й гибридизации число н е о б х о д и м ы х э л е к т р и ч е с к и х с о е д и н е н и й от к а ж д о г о э л е м е н т а у м е н ь ш а е т с я д о одного н а к а ж д ы й столбец и к а ж д у ю строку. В ы п о л н е н и е п р и е м н ы х П О И в Г М П н а базе Ф Р и з - з а т о к а с м е щ е н и я , к о т о р ы м м о ж е т быстро з а п о л н и т ь с я п о т е н ц и а л ь н а я я м а П З С ( П З И ) , н е ц е л е с о ­ образно. П о э т о м у ч а щ е э л е м е н т ы Г М П и з г о т а в л и в а ю т в в и д е э л е м е н т а р н ы х Ф Д , работающих в ф о т о г а л ь в а н и ч е с к о м р е ж и м е . Т а к к а к ч и с л о П О И в Г М П м о ж е т л е ж а т ь в д и а п а з о н е 10 —10 , э л е к т р и ч е с к и е их с о е д и н е н и я с П З С - я ч е й к а м и п р е в р а щ а ю т с я в серьезную проблему. В х о д н а я ц е п ь в случае п р я м о й и н ж е к ц и и от фотодетекторного э л е м е н т а к П З С - я ч е й к е м о ж е т быть чисто пас¬ с и в н о й , через п е р е д а ю щ и й затвор, либо м о ж е т с о д е р ж а т ь б и п о л я р н ы е и л и М О П - т р а н з и с т о р ы , о с у щ е с т в л я ю щ и е к о с в е н н ы й в в о д и н ф о р м а ц и о н н о г о сиг¬ нала в П З С - я ч е й к у (рис. 18.19, в). Д л я э ф ф е к т и в н о й передачи з а р я д а от фотодетектора к П З С - я ч е й к е необхо­ д и м о , ч т о б ы в ы х о д н о е с о п р о т и в л е н и е фотодетектора R и к р у т и з н а п е р е д а ю ­ щего затвора были к а к м о ж н о больше. П р и г и б р и д и з а ц и и н е происходит з а ­ метного у х у д ш е н и я о т н о ш е н и я с и г н а л / ш у м с а м о г о фотодетектора, и тепловое р а с с е я н и е н а один к а н а л т а к ж е м а л о . Г и б р и д н ы е п р и е м н и к и д л я И К - и з л у ч е н и я с П З С — ( П З И ) - я ч е й к а м и и схе­ м ы и х с в я з и о б ы ч н о р а с с ч и т ы в а ю т н а работу при т е м п е р а т у р а х (77 К ) и л и с т е р м о э л е к т р и ч е с к и м о х л а ж д е н и е м (180—200К). 2 4 s 18.3. П р и е м н и к и и з л у ч е н и я н а о с н о в е внешнего фотоэффекта В н е ш н и й фотоэффект, и л и ф о т о э л е к т р о н н а я э м и с с и я — э т о и с п у с к а н и е элек¬ тронов с поверхности фоточувствительного слоя в в а к у у м и л и д р у г о е в е щ е с т в о под д е й с т в и е м п а д а ю щ е г о п о т о к а и з л у ч е н и я . В п р и е м н и к а х н а в н е ш н е м фотоэффекте п о т о к ф о т о э л е к т р о н о в , э м и т и р у е ­ мых под действием падающего излучения одним из электродов (фотокатодом) в в а к у у м (или г а з ) , у с к о р я е т с я за счет п р и к л а д ы в а е м о г о п о с т о я н н о г о в н е ш н е г о н а п р я ж е н и я и у л а в л и в а е т с я д р у г и м э л е к т р о д о м ( а н о д о м ) , образуя во в н е ш н е й цепи э л е к т р и ч е с к и й т о к — фототок. В к а ч е с т в е ф о т о к а т о д о в и с п о л ь з у ю т н е к о т о р ы е ч и с т ы е и с л о ж н ы е метал¬ л ы и п о л у п р о в о д н и к и . Ф о т о э л е к т р о н н а я э м и с с и я п о л у п р о в о д н и к о в состоит и з п о г л о щ е н и я фотона и передачи е г о э н е р г и и э л е к т р о н у , диффузии (пере¬ мещения) возбужденного электрона к поверхности фотокатода и прохожде­ н и я е г о в в а к у у м ч е р е з п о в е р х н о с т н ы й п о т е н ц и а л ь н ы й барьер ( э л е к т р и ч е с к о е поле, д е й с т в у ю щ е е в у з к о й области вблизи п о в е р х н о с т и ф о т о к а т о д а , у д е р ­ живающее электроны внутри вещества). Энергию, которая необходима элек­ трону д л я п р е о д о л е н и я п о в е р х н о с т н о г о п о т е н ц и а л ь н о г о барьера, н а з ы в а ­ ют работой в ы х о д а . И з в е с т н ы с л е д у ю щ и е о с н о в н ы е з а к о н ы в н е ш н е г о фото­ эффекта: 1. Ф о т о т о к (число ф о т о э л е к т р о н о в , в ы р ы в а е м ы х и з фотокатода в е д и н и ц у в р е м е н и ) в р е ж и м е н а с ы щ е н и я ( в с е в ы л е т е в ш и е и з фотокатода ф о т о э л е к т р о н ы собираются н а анод, и фототок н е з а в и с и т от н а п р я ж е н и я п и т а н и я ) п р я м о