Визначення: напівпровідниковий пристрій, який виявляє світло зі структурою p-n або p-i-n. Фотодіоди часто використовуються як фотоприймачі. Такі пристрої містять p-n-перехід і зазвичай мають власний шар між n- і p-шарами. Пристрої з власними шарами називаютьсяФотодіоди PIN-типу. Збіднений шар або власний шар поглинає світло та генерує електронно-діркові пари, які сприяють фотоструму. У широкому діапазоні потужностей фотострум строго пропорційний інтенсивності поглиненого світла. Режим роботи Фотодіоди можуть працювати в двох різних режимах: Фотоелектричний режим: подібно до сонячної батареї, напруга, вироблена aфотодіодопромінене світлом можна виміряти. Однак залежність між напругою та оптичною потужністю нелінійна, а динамічний діапазон відносно малий. І він також не може досягти пікових швидкостей. Режим фотопровідності: у цей момент до діода прикладається зворотна напруга (тобто діод є непровідним за цієї напруги за відсутності падаючого світла), і вимірюється результуючий фотострум. (Достатньо підтримувати напругу близькою до 0.) Залежність фотоструму від оптичної сили є дуже лінійною, і її величина на шість порядків або більше перевищує оптичну потужність, наприклад, для кремнієвого p-i-n з активна площа в декілька мм2 Для фотодіодів остання коливається від кількох нановат до десятків міліват. Величина зворотної напруги майже не впливає на фотострум і слабо впливає на темновий струм (при відсутності світла), але чим вище напруга, тим швидше відгук і швидше нагрівається прилад. Звичайні підсилювачі (також звані трансимпедансними підсилювачами) часто використовуються для попереднього посилення фотодіодів. Цей підсилювач підтримує постійну напругу (наприклад, близьку до 0 або деяке регульоване від’ємне число), щоб фотодіод працював у режимі фотопровідності. А підсилювачі струму, як правило, мають хороші шумові властивості, а чутливість і смуга пропускання підсилювача можуть бути краще збалансовані, ніж проста петля, що складається з резистора та підсилювача напруги. Деякі комерційні підсилювачі використовують багато різних налаштувань чутливості, щоб зробити вимірювальну потужність дуже гнучкою в лабораторії, тож ви можете отримати великий динамічний діапазон, низький рівень шуму, деякі мають вбудовані дисплеї, регульовану напругу зміщення та зсув сигналу, можна налаштувати фільтри і т.д. Напівпровідниковий матеріал: Типовими матеріалами для фотодіодів є: Кремній (Si): малий темновий струм, висока швидкість, висока чутливість у діапазоні 400-1000 нм (найвища в діапазоні 800-900 нм). Германій (Ge): високий темновий струм, низька швидкість через велику паразитну ємність, висока чутливість у діапазоні 900-1600 нм (найвища в діапазоні 1400-1500 нм). Індій-галій-арсенід-фосфор (InGaAsP): дорогий, низький темновий струм, швидкий, висока чутливість у діапазоні 1000-1350 нм (найвища в діапазоні 1100-1300 нм). Арсенід індій-галію (InGaAs): дорогий, низький темновий струм, швидкий, висока чутливість у діапазоні 900-1700 нм (найвища в діапазоні 1300-1600 нм) Діапазон довжин хвиль, описаний вище, може бути значно перевищений, якщо використовувати модель із ширшим спектральним відгуком. ключові властивості: Найважливіші властивостіфотодіодиє: Чутливість, тобто фотострум, поділений на оптичну потужність, пов’язана з квантовою ефективністю та залежить від довжини хвилі Активна зона, тобто світлочутлива зона. Максимально допустимий струм (зазвичай обмежений ефектами насичення). Темновий струм (існує у фотопровідному режимі, дуже важливий для виявлення дуже низької інтенсивності світла). Швидкість, або пропускна здатність, пов’язана з часом наростання та спаду та на неї впливає діелектрична проникність.
Ми використовуємо файли cookie, щоб запропонувати вам кращий досвід перегляду, аналізувати трафік сайту та персоналізувати вміст. Використовуючи цей сайт, ви погоджуєтеся на використання файлів cookie.
Політика конфіденційності
