Opredelitev: polprevodniška naprava, ki zaznava svetlobo s strukturo p-n ali p-i-n. Fotodiode se pogosto uporabljajo kot fotodetektorji. Takšne naprave vsebujejo p-n spoj in imajo običajno notranjo plast med plastma n in p. Naprave z lastnimi plastmi imenujemofotodiode tipa PIN. Osiromašena plast ali intrinzična plast absorbira svetlobo in ustvarja pare elektron-luknja, ki prispevajo k fototoku. V širokem razponu moči je fototok strogo sorazmeren z intenzivnostjo absorbirane svetlobe. Način delovanja Fotodiode lahko delujejo v dveh različnih načinih: Fotovoltaični način: Podobno kot pri sončni celici napetost, ki jo proizvaja afotodiodaobsevano s svetlobo je mogoče izmeriti. Vendar je razmerje med napetostjo in optično močjo nelinearno, dinamični razpon pa relativno majhen. In tudi ne more doseči najvišje hitrosti. Fotoprevodni način: Na tej točki se na diodo uporabi obratna napetost (tj. dioda je neprevodna pri tej napetosti v odsotnosti vpadne svetlobe) in izmeri se nastali fototok. (Zadostuje, da napetost ostane blizu 0.) Odvisnost fototoka od optične moči je zelo linearna in njegova velikost je za šest velikostnih redov ali več večja od optične moči, npr. za silicijev p-i-n z aktivna površina več mm2 Pri fotodiodah se ta giblje od nekaj nanovatov do več deset milivatov. Velikost reverzne napetosti skoraj ne vpliva na fototok in ima šibak vpliv na temni tok (v odsotnosti svetlobe), a višja kot je napetost, hitrejši je odziv in hitreje se naprava segreje. Običajni ojačevalniki (imenovani tudi transimpedančni ojačevalniki) se pogosto uporabljajo za predhodno ojačanje fotodiod. Ta ojačevalnik ohranja konstantno napetost (npr. blizu 0 ali kakšno nastavljivo negativno število), tako da fotodioda deluje v fotoprevodnem načinu. In tokovni ojačevalniki imajo na splošno dobre hrupne lastnosti, občutljivost in pasovna širina ojačevalnika pa sta lahko bolje uravnotežena kot preprosta zanka, sestavljena iz upora in napetostnega ojačevalnika. Nekatere komercialne nastavitve ojačevalnikov uporabljajo veliko različnih nastavitev občutljivosti, da je merilna moč zelo prilagodljiva v laboratoriju, tako da lahko dobite velik dinamični razpon, nizek hrup, nekateri imajo vgrajene zaslone, nastavljivo prednapetost in odmik signala, filtre, ki jih je mogoče nastaviti itd. Polprevodniški material: Tipični materiali za fotodiode so: Silicij (Si): majhen temni tok, velika hitrost, visoka občutljivost v območju 400-1000 nm (najvišja v območju 800-900 nm). Germanij (Ge): visok temni tok, nizka hitrost zaradi velike parazitske kapacitivnosti, visoka občutljivost v območju 900-1600nm (najvišja v območju 1400-1500nm). Indijev galijev arzenid fosfor (InGaAsP): drag, nizek temni tok, hiter, visoka občutljivost v območju 1000–1350 nm (najvišja v območju 1100–1300 nm). Indijev galijev arzenid (InGaAs): drag, nizek temni tok, hiter, visoka občutljivost v območju 900–1700 nm (najvišja v območju 1300–1600 nm) Zgoraj opisano območje valovnih dolžin je mogoče močno preseči, če uporabimo model s širšim spektralnim odzivom. ključne lastnosti: Najpomembnejše lastnostifotodiodeso: Odzivnost, ki je fototok deljen z optično močjo, je povezana s kvantno učinkovitostjo in je odvisna od valovne dolžine Aktivno območje, tj. svetlobno občutljivo območje. Največji dovoljeni tok (običajno omejen z učinki nasičenja). Temni tok (obstaja v fotoprevodnem načinu, zelo pomemben za zaznavanje zelo nizkih jakosti svetlobe). Hitrost ali pasovna širina je povezana s časom vzpona in padca in nanjo vpliva dielektrična prepustnost.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
