Ezagutza Profesionala

Fotodiodoei buruzko ezagutza

2022-05-27
Definizioa: p-n edo p-i-n egitura duen argia detektatzen duen gailu erdieroalea.
Fotodiodoak fotodetektagailu gisa erabili ohi dira. Horrelako gailuek p-n juntura dute eta normalean n eta p geruzen artean geruza intrintsekoa dute. Geruza intrintsekoak dituzten gailuei deitzen zaiePIN motako fotodiodoak. Agortze-geruzak edo berezko geruzak argia xurgatzen du eta elektroi-zulo bikoteak sortzen ditu, fotokorronteari laguntzen diotenak. Potentzia sorta zabal batean, fotokorrontea xurgatutako argi intentsitatearekiko proportzionala da.
Funtzionamendu modua
Fotodiodoek bi modu desberdinetan funtziona dezakete:
Modu fotovoltaikoa: eguzki-zelula baten antzera, a-k sortzen duen tentsioafotodiodoaargiak irradiatutakoa neur daiteke. Hala ere, tentsioaren eta potentzia optikoaren arteko erlazioa ez-lineala da, eta barruti dinamikoa nahiko txikia da. Eta ezin du abiadura gorenera iritsi.
Modu fotoeroalea: Une honetan diodoari alderantzizko tentsioa aplikatzen zaio (hau da, diodoa ez da eroalea tentsio horretan argi intzidenterik ezean) eta sortzen den fotokorrontea neurtzen da. (Nahikoa da tentsioa 0tik gertu mantentzea.) Fotokorrontearen menpekotasuna potentzia optikoarekiko oso lineala da, eta bere magnitudea potentzia optikoa baino sei magnitude ordena edo handiagoa da, adibidez, silizio p-i-n bat duen hainbat mm2-ko azalera aktiboa Fotodiodoetarako, azken hau nanowatt gutxi batzuetatik hamar miliwatt bitartekoa da. Alderantzizko tentsioaren magnitudeak ez du ia eraginik fotokorrontean eta eragin ahula du korronte ilunean (argirik ezean), baina zenbat eta tentsio handiagoa izan, orduan eta azkarragoa izango da erantzuna eta orduan eta azkarrago berotzen da gailua.
Anplifikadore arruntak (transinpedantzia anplifikadoreak ere deitzen dira) fotodiodoen aurre-anplifikaziorako erabili ohi dira. Anplifikadore honek tentsioa konstante mantentzen du (adibidez, 0tik hurbil edo doi daitekeen zenbaki negatiboren bat), fotodiodoak modu fotoeroalean funtziona dezan. Eta korronte-anplifikadoreek, oro har, zarata-propietate onak dituzte, eta anplifikadorearen sentikortasuna eta banda-zabalera hobeto orekatu daitezke erresistentziaz eta tentsio-anplifikadore batek osatutako begizta soil bat baino. Anplifikadore komertzialen konfigurazio batzuek sentsibilitate-ezarpen desberdinak erabiltzen dituzte neurketa-potentzia oso malgu egiteko laborategian, beraz, sorta dinamiko handia lor dezakezu, zarata txikia, batzuk pantaila integratuak dituzte, polarizazio-tentsio erregulagarria eta seinalearen desplazamendua, iragazkiak sintonizatu daitezke. , etab.
Material erdieroalea:
Fotodiodoen material tipikoak hauek dira:
Silizioa (Si): korronte ilun txikia, abiadura azkarra, sentsibilitate handia 400-1000nm tartean (altuena 800-900nm tartean).
Germanioa (Ge): korronte ilun handia, abiadura motela kapazitate parasito handiaren ondorioz, sentsibilitate handia 900-1600nm bitartekoa (1400-1500nm tartean altuena).
Indio Galio Arseniuroa Fosforoa (InGaAsP): garestia, korronte ilun baxua, azkarra, sentsibilitate handia 1000-1350nm tartean (1100-1300nm tartean handiena).
Indio Galio Arseniuroa (InGaAs): garestia, korronte ilun baxua, azkarra, sentsibilitate handia 900-1700nm tartean (1300-1600nm tartean altuena)
Goian deskribatutako uhin-luzera tartea asko gainditu daiteke erantzun espektral zabalagoa duen eredua erabiltzen bada.
ezaugarri nagusiak:
-ren propietate garrantzitsuenakfotodiodoakhauek dira:
Erantzunkortasuna, hau da, fotokorrontea potentzia optikoaren arabera banatuta, eraginkortasun kuantikoarekin lotuta dago eta uhin-luzeraren araberakoa da.
Eremu aktiboa, hau da, argi sentikorra den eremua.
Onartutako korronte maximoa (normalean saturazio efektuek mugatua).
Korronte iluna (modu fotoeroalean dago, oso garrantzitsua argi intentsitate baxuak detektatzeko).
Abiadura edo banda zabalera igoera eta jaitsiera denborarekin erlazionatuta dago eta permitibitateak eragiten du.
X
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
Reject Accept