Definition: En halvledarenhet som detekterar ljus med en p-n- eller p-i-n-struktur. Fotodioder används ofta som fotodetektorer. Sådana anordningar innehåller en p-n-övergång och har vanligtvis ett inneboende skikt mellan n- och p-skikten. Enheter med inneboende lager kallasFotodioder av PIN-typ. Utarmningsskiktet eller det inneboende skiktet absorberar ljus och genererar elektron-hålpar, som bidrar till fotoströmmen. Över ett brett effektområde är fotoströmmen strikt proportionell mot den absorberade ljusintensiteten. Driftläge Fotodioder kan fungera i två olika lägen: Fotovoltaiskt läge: I likhet med en solcell, spänningen som produceras av enfotodiodbestrålad av ljus kan mätas. Emellertid är förhållandet mellan spänning och optisk effekt olinjärt, och det dynamiska området är relativt litet. Och den kan inte nå topphastigheter heller. Fotokonduktivt läge: Vid denna punkt appliceras en omvänd spänning på dioden (dvs. dioden är icke-ledande vid denna spänning i frånvaro av infallande ljus) och den resulterande fotoströmmen mäts. (Det räcker att hålla spänningen nära 0.) Fotoströmmens beroende av den optiska effekten är mycket linjär och dess storlek är sex storleksordningar eller mer större än den optiska effekten, t.ex. för en kisel p-i-n med en aktiv yta på flera mm2 För fotodioder sträcker sig den senare från några nanowatt till tiotals milliwatt. Storleken på den omvända spänningen har nästan ingen effekt på fotoströmmen och har en svag effekt på den mörka strömmen (i frånvaro av ljus), men ju högre spänning, desto snabbare svar och desto snabbare värms enheten upp. Vanliga förstärkare (även kallade transimpedansförstärkare) används ofta för förförstärkning av fotodioder. Denna förstärkare håller spänningen konstant (t.ex. nära 0, eller något justerbart negativt tal) så att fotodioden arbetar i fotokonduktivt läge. Och strömförstärkare har generellt bra brusegenskaper, och förstärkarens känslighet och bandbredd kan balanseras bättre än en enkel slinga som består av ett motstånd och en spänningsförstärkare. Vissa kommersiella förstärkaruppsättningar använder många olika känslighetsinställningar för att göra mäteffekten väldigt flexibel i laboratoriet, så att du kan få ett stort dynamiskt omfång, lågt brus, vissa har inbyggda displayer, justerbar förspänning och signaloffset, kan trimmas filter , etc. Halvledarmaterial: Typiska fotodiodmaterial är: Kisel (Si): liten mörk ström, snabb hastighet, hög känslighet i 400-1000nm-området (högst i 800-900nm-området). Germanium (Ge): hög mörkström, låg hastighet på grund av stor parasitisk kapacitans, hög känslighet i intervallet 900-1600nm (högst i intervallet 1400-1500nm). Indium Gallium Arsenide Phosphorus (InGaAsP): Dyr, låg mörkström, snabb, hög känslighet i intervallet 1000-1350 nm (högst i intervallet 1100-1300 nm). Indium Gallium Arsenide (InGaAs): Dyr, låg mörkström, snabb, hög känslighet i intervallet 900-1700nm (högst i intervallet 1300-1600nm) Våglängdsområdet som beskrivs ovan kan avsevärt överskridas om en modell med ett bredare spektralt svar används. nyckelegenskaper: De viktigaste egenskaperna hosfotodioderär: Responsivitet, som är fotoström dividerad med optisk effekt, är relaterad till kvanteffektivitet och beror på våglängd Aktivt område, dvs ljuskänsligt område. Maximal tillåten ström (vanligtvis begränsad av mättnadseffekter). Mörkström (finns i fotokonduktivt läge, mycket viktigt för att detektera mycket låga ljusintensiteter). Hastighet, eller bandbredd, är relaterad till stig- och falltider och påverkas av permittivitet.
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
