Definitie: Een halfgeleiderapparaat dat licht detecteert met een p-n- of p-i-n-structuur. Fotodiodes worden vaak gebruikt als fotodetectoren. Dergelijke apparaten bevatten een pn-overgang en hebben meestal een intrinsieke laag tussen de n- en p-lagen. Apparaten met intrinsieke lagen worden genoemdFotodiodes van het PIN-type. De uitputtingslaag of de intrinsieke laag absorbeert licht en genereert elektron-gatparen, die bijdragen aan de fotostroom. Over een breed vermogensbereik is de fotostroom strikt evenredig met de geabsorbeerde lichtintensiteit. Bedrijfsmodus Fotodiodes kunnen in twee verschillende modi werken: Fotovoltaïsche modus: vergelijkbaar met een zonnecel, de spanning geproduceerd door eenfotodiodebestraald door licht kan worden gemeten. De relatie tussen spanning en optisch vermogen is echter niet-lineair en het dynamische bereik is relatief klein. En hij kan ook geen pieksnelheden halen. Fotogeleidende modus: Op dit punt wordt een sperspanning aangelegd op de diode (dwz de diode is niet-geleidend bij deze spanning bij afwezigheid van invallend licht) en de resulterende fotostroom wordt gemeten. (Het is voldoende om de spanning dicht bij 0 te houden.) De afhankelijkheid van de fotostroom van het optische vermogen is zeer lineair en de grootte ervan is zes ordes van grootte of meer groter dan het optische vermogen, bijvoorbeeld voor een silicium p-i-n met een actief gebied van enkele mm2 Voor fotodiodes varieert dit laatste van enkele nanowatt tot tientallen milliwatt. De grootte van de sperspanning heeft bijna geen effect op de fotostroom en heeft een zwak effect op de donkerstroom (bij afwezigheid van licht), maar hoe hoger de spanning, hoe sneller de respons en hoe sneller het apparaat opwarmt. Gangbare versterkers (ook wel transimpedantieversterkers genoemd) worden vaak gebruikt voor voorversterking van fotodiodes. Deze versterker houdt de spanning constant (bijv. dichtbij 0, of een instelbaar negatief getal) zodat de fotodiode in fotogeleidende modus werkt. En stroomversterkers hebben over het algemeen goede ruiseigenschappen, en de gevoeligheid en bandbreedte van de versterker kunnen beter in balans zijn dan een simpele lus bestaande uit een weerstand en een spanningsversterker. Sommige commerciële versterkeropstellingen gebruiken veel verschillende gevoeligheidsinstellingen om het meetvermogen zeer flexibel te maken in het laboratorium, zodat u een groot dynamisch bereik kunt krijgen, weinig ruis, sommige hebben ingebouwde displays, instelbare biasspanning en signaaloffset, kunnen worden afgestemd filters , enz. Halfgeleidermateriaal: Typische fotodiodematerialen zijn: Silicium (Si): kleine donkere stroom, hoge snelheid, hoge gevoeligheid in het bereik van 400-1000 nm (hoogste in het bereik van 800-900 nm). Germanium (Ge): hoge donkere stroom, lage snelheid vanwege grote parasitaire capaciteit, hoge gevoeligheid in het bereik van 900-1600nm (hoogste in het bereik van 1400-1500nm). Indium Gallium Arsenide Phosphorus (InGaAsP): Dure, lage donkerstroom, snel, hoge gevoeligheid in het bereik van 1000-1350 nm (hoogste in het bereik van 1100-1300 nm). Indium Gallium Arsenide (InGaAs): Dure, lage donkere stroom, snel, hoge gevoeligheid in het bereik van 900-1700 nm (hoogste in het bereik van 1300-1600 nm) Het hierboven beschreven golflengtebereik kan sterk worden overschreden als een model met een bredere spectrale respons wordt gebruikt. belangrijkste eigenschappen: De belangrijkste eigenschappen vanfotodiodesZijn: Responsiviteit, dat is fotostroom gedeeld door optisch vermogen, is gerelateerd aan kwantumefficiëntie en hangt af van de golflengte Actief gebied, d.w.z. lichtgevoelig gebied. Maximaal toegestane stroom (meestal beperkt door verzadigingseffecten). Donkerstroom (bestaat in fotogeleidende modus, erg belangrijk voor het detecteren van zeer lage lichtintensiteiten). Snelheid, of bandbreedte, is gerelateerd aan stijg- en daaltijden en wordt beïnvloed door permittiviteit.
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
