Фотодіо́д — це приймач оптичного випромінювання, який перетворює падаюче на його фоточутливу область світло в електричний заряд за рахунок процесів в p-n-переході. Його можна класифікувати як напівпровідниковий діод, в якому використовується залежність його вольт-амперної характеристики від освітленості.
Принцип роботи
Коли фотон, що має достатню енергію, потрапляє на фотодіод, в останньому відбувається внутрішній фотоефект: фотон збуджує електрон з матеріалу діода, таким чином створюючи пару носіїв заряду: вільний електрон і позитивно заряджену дірку. Якщо поглинання відбувається в області збіднення напівпровідника, ці нові носії виносяться з області її власним електричним полем. Завдяки цьому дірки рухаються до анода, а електрони до катода, і виникає фотострум. Струм фотодіода як діода визначається струмом неосновних носіїв (дрейфовий струм).
Параметри та характеристики
- чутливість
- еквівалентна потужність шуму (англ. noise-equivalent power)
- вольт-амперна характеристика
- спектральна характеристика
- темновий рівень струму
- інерційність
Режими включення
Фотодіод може працювати в двох режимах:
Модифікації
p-i-n фотодіод
Між p- та n- областями протилежних типів провідності додається середня i-область з ізолятора. Переваги:
- є можливість забезпечення чутливості в довгохвильовій частині спектру за рахунок зміни ширини i-області
- висока чутливість і швидкодія
- мала робоча напруга
Недоліки:
- технологічна складність отримання високої чистоти i-області
Фотодіод Шотткі
Структура "метал - напівпровідник" (див. Ефект Шотткі).
Використовується контрольований (при значно великих зворотних напругах).
Фотодіод з гетероструктурою
Переваги фотодіодів
- простота технології виготовлення і структур
- поєднання високої фоточутливості та швидкодії
- малий опір бази
- мала інерційність
Застосування
Фотодіоди використовуються в побутових електронних пристроях, зокрема програвачах компакт-дисків, детектори диму, приймачах для пультів дистанційного управління. Фотодіоди часто використовуються для точного вимірювання інтенсивності світла в науці та промисловості.
Див. також
Література
- Лебедева В. В. Экспериментальная оптика / В. В. Лебедева ; Физический факультет МГУ. — 4-е изд. — М., 2005. — С. 139—142. — 282 с.
Це незавершена стаття про електроніку. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fotodio d ce prijmach optichnogo viprominyuvannya yakij peretvoryuye padayuche na jogo fotochutlivu oblast svitlo v elektrichnij zaryad za rahunok procesiv v p n perehodi Jogo mozhna klasifikuvati yak napivprovidnikovij diod v yakomu vikoristovuyetsya zalezhnist jogo volt ampernoyi harakteristiki vid osvitlenosti FotodiodPrincip robotiKoli foton sho maye dostatnyu energiyu potraplyaye na fotodiod v ostannomu vidbuvayetsya vnutrishnij fotoefekt foton zbudzhuye elektron z materialu dioda takim chinom stvoryuyuchi paru nosiyiv zaryadu vilnij elektron i pozitivno zaryadzhenu dirku Yaksho poglinannya vidbuvayetsya v oblasti zbidnennya napivprovidnika ci novi nosiyi vinosyatsya z oblasti yiyi vlasnim elektrichnim polem Zavdyaki comu dirki ruhayutsya do anoda a elektroni do katoda i vinikaye fotostrum Strum fotodioda yak dioda viznachayetsya strumom neosnovnih nosiyiv drejfovij strum Parametri ta harakteristikichutlivist ekvivalentna potuzhnist shumu angl noise equivalent power volt amperna harakteristika spektralna harakteristika temnovij riven strumu inercijnistRezhimi vklyuchennyaShematichne poznachennya fotodioda Fotodiod mozhe pracyuvati v dvoh rezhimah fotogalvanichnij takozh fotoventilnij generatornij angl photovoltaic mode bez zovnishnoyi naprugi fotodiodnij takozh diodnij angl photoconductive mode iz zovnishnoyu zvorotnoyu naprugoyuModifikaciyip i n fotodiod Mizh p ta n oblastyami protilezhnih tipiv providnosti dodayetsya serednya i oblast z izolyatora Perevagi ye mozhlivist zabezpechennya chutlivosti v dovgohvilovij chastini spektru za rahunok zmini shirini i oblasti visoka chutlivist i shvidkodiya mala robocha napruga Nedoliki tehnologichna skladnist otrimannya visokoyi chistoti i oblasti Fotodiod Shottki Struktura metal napivprovidnik div Efekt Shottki Lavinnij fotodiod Vikoristovuyetsya kontrolovanij pri znachno velikih zvorotnih naprugah Fotodiod z geterostrukturoyuPerevagi fotodiodivprostota tehnologiyi vigotovlennya i struktur poyednannya visokoyi fotochutlivosti ta shvidkodiyi malij opir bazi mala inercijnistZastosuvannyaFotodiodi vikoristovuyutsya v pobutovih elektronnih pristroyah zokrema progravachah kompakt diskiv detektori dimu prijmachah dlya pultiv distancijnogo upravlinnya Fotodiodi chasto vikoristovuyutsya dlya tochnogo vimiryuvannya intensivnosti svitla v nauci ta promislovosti Div takozhFotorezistor SvitlodiodLiteraturaLebedeva V V Eksperimentalnaya optika V V Lebedeva Fizicheskij fakultet MGU 4 e izd M 2005 S 139 142 282 s Ce nezavershena stattya pro elektroniku Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi