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.
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
