Фотоелемент - це

- фотоелектронний прилад, в к-ром в результаті поглинання енергії падаючого на нього оптич. випромінювання генерується ЕРС (фотоерс) або електричні. ток (фотострум).

Ф. дію догрого засноване на фотоелектронній емісії (зовн. Фотоефекті), являє собою електровакуумний прилад з двома електродами - фотокатодом і анодом (колектором електронів), поміщеними в вакуум-ний або газонаповнений скляний балон. Фо-токатодом Ф. служить фоточувствіт. шар, к-рий наноситься або безпосередньо на ділянку стеклооболочкі, або на металеві. шар (підкладку), попередньо обложеного на скло, або на поверхню металеві. пластинки. змонтованої всередині балона; анод має вигляд металеві. кільця або сітки (рис. 1). Світловий потік, що падає на фотокатод. викликає фотоелектронну емісію з поверхні катода; при замиканні ланцюга Ф. у ній протікає фотострум, пропорц. світлового потоку (рис. 2, а). Для поліпшення тимчасового дозволу і збільшення піку імпульсів фототока катод і анод Ф. зазвичай розташовують плоскопаралельному з зазором 0,3-3 мм, а їх висновки виконують у вигляді відрізка коаксіальної або Полоскова лінії, узгодженої по хвильовому опору з навантаженням. У газонаповнених Ф. в результаті іонізації газу і виникнення несамостоят. лавинного розряду фототок посилюється (напp. коеф. підсилення при заповненні Аr становить 6-8).

Мал. 1. Типові конструкції вакуумних фотоелементів: А - висновки анода; К - висновки фотокатода; ОК -висновки металевого охоронного кільця (встановлюється для унеможливлення потрапляння струмів витоку на навантаження).

Мал. 2. Схема фотоелемента із зовнішнім (а) і внутрішнім (б) фотоефектом: К - фотокатод; А - анод; Ф - світловий потік; р і п - області напівпровідника з донорной іакцепторной проводимостями; Е джерело постоянноготока, службовець для створення в просторі між До і Аелектріческого поля, що прискорює фотоелектрони; Rн-навантаження. Пунктирною лінією позначений р - n-перехід.

Наїб. поширення серед Ф. з зовн. фотоефектом отримали вакуумні Ф. (ВФ) з сурьмяно-цезієвим, многощелочним і киснево-срібний-цезієвим фотокатодами. Застосування газонаповнених Ф. обмежена через недостатню стабільності приладів і нелінійності їх світловий характеристики - залежності фотоструму від падаючого світлового потоку.

Ф. дію догрого засноване на внутр. фотоефекті, являє собою напівпровідниковий прилад з випрямляючим напівпровідникових переходом (р - п-переходом), ізотипних гетеропереходів або контактом метал-напівпровідник (див. Контактні явища в напівпровідниках). При поглинанні оптич. випромінювання в такому Ф. (рис. 2, б) збільшується число вільних носіїв заряду всередині напівпровідника, к-які просторово розділяються електричні. полем переходу (контакту). Надлишок носіїв заряду, що виникає по обидві сторони від потенц. бар'єру, створює в напівпровідниковому Ф. (ПФ) різниця потенціалів, т. е. фотоерс. При замиканні зовн. ланцюга ПФ через навантаження починає протікати електричні. струм. Як матеріал для ПФ наиб. часто застосовують Se, GaAs, CdS, Ge і Si.

Ф. зазвичай служать приймачами оптич. випромінювання, в т. ч. приймачами видимого світла (ПФ в цьому випадку нерідко ототожнюють з фотодіодами); ПФ використовують також для прямого перетворення енергії сонячного випромінювання в електричні. енергію - в сонячних батареях, фото-електричні. генераторах.

Ф. широко застосовуються в автоматики і телемеханіки, фотометрії, виміряє. техніці, метрології, при оптич. астрофіз. дослідженнях, в кіно- і фототехніки, факсимільного зв'язку і т. д .; перспективно використання ПФ в системах енергопостачання космічних. апаратів, в морський і річковий навігаці. апаратурі, пристроях живлення радіостанцій і ін.

Літ .: Пасинків В. В. Чиркин Л. К. Шинків А. Д. Напівпровідникові прилади, 4 видавництва. М. 1987; Берковський А. Г. Гаванін В. А. Зайдель І. Н. Вакуумні фотоелектронні прилади. 2 изд. М. 1988. В. А. Гаванін, І. П. Воропаєв.