Tanım: P-n veya p-i-n yapısına sahip ışığı algılayan yarı iletken bir cihaz. Fotodiyotlar genellikle fotodedektörler olarak kullanılır. Bu tür cihazlar, bir p-n bağlantısı içerir ve genellikle n ve p katmanları arasında içsel bir katmana sahiptir. İçsel katmanlara sahip cihazlara denirPIN tipi fotodiyotlar. Tükenme katmanı veya içsel katman ışığı emer ve fotoakıma katkıda bulunan elektron deliği çiftleri üretir. Geniş bir güç aralığında, fotoakım kesinlikle emilen ışık yoğunluğuyla orantılıdır. Çalışma modu Fotodiyotlar iki farklı modda çalışabilir: Fotovoltaik mod: Bir güneş hücresine benzer şekilde, bir pil tarafından üretilen voltajfotodiyotışıkla ışınlanan ölçülebilir. Bununla birlikte, voltaj ve optik güç arasındaki ilişki doğrusal değildir ve dinamik aralık nispeten küçüktür. Ve en yüksek hızlara da ulaşamaz. Foto iletken mod: Bu noktada diyota bir ters voltaj uygulanır (yani, gelen ışığın yokluğunda diyot bu voltajda iletken değildir) ve ortaya çıkan foto akım ölçülür. (Gerilimi 0'a yakın tutmak yeterlidir.) Fotoakımın optik güce bağımlılığı çok lineerdir ve büyüklüğü, örneğin bir silikon p-i-n için optik güçten altı kat veya daha fazladır. birkaç mm2'lik aktif alan Fotodiyotlar için ikincisi birkaç nanovat ile onlarca milivat arasında değişir. Ters voltajın büyüklüğünün fotoakım üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur ve karanlık akım üzerinde zayıf bir etkisi vardır (ışık olmadığında), ancak voltaj ne kadar yüksek olursa, tepki o kadar hızlı olur ve cihaz o kadar hızlı ısınır. Yaygın yükselteçler (geçiş empedans yükselteçleri olarak da adlandırılır) genellikle fotodiyotların ön yükseltilmesi için kullanılır. Bu amplifikatör voltajı sabit tutar (örneğin, 0'a yakın veya bazı ayarlanabilir negatif sayılar), böylece fotodiyot foto iletken modda çalışır. Ve akım amplifikatörleri genellikle iyi gürültü özelliklerine sahiptir ve amplifikatörün hassasiyeti ve bant genişliği, bir direnç ve bir voltaj amplifikatöründen oluşan basit bir döngüden daha iyi dengelenebilir. Bazı ticari amplifikatör kurulumları, ölçüm gücünü laboratuvarda çok esnek hale getirmek için birçok farklı hassasiyet ayarı kullanır, böylece geniş bir dinamik aralık, düşük gürültü elde edebilirsiniz, bazılarında yerleşik ekranlar, ayarlanabilir öngerilim voltajı ve sinyal ofseti bulunur, ayarlanabilir filtreler , vesaire. Yarı iletken malzeme: Tipik fotodiyot malzemeleri şunlardır: Silikon (Si): küçük karanlık akım, hızlı hız, 400-1000nm aralığında yüksek hassasiyet (800-900nm aralığında en yüksek). Germanyum (Ge): yüksek karanlık akım, büyük parazit kapasitans nedeniyle yavaş hız, 900-1600nm aralığında yüksek hassasiyet (1400-1500nm aralığında en yüksek). İndiyum Galyum Arsenit Fosfor (InGaAsP): 1000-1350nm aralığında pahalı, düşük karanlık akım, hızlı, yüksek hassasiyet (1100-1300nm aralığında en yüksek). İndiyum Galyum Arsenit (InGaAs): 900-1700nm aralığında pahalı, düşük karanlık akım, hızlı, yüksek hassasiyet (1300-1600nm aralığında en yüksek) Daha geniş bir spektral yanıta sahip bir model kullanılırsa, yukarıda açıklanan dalga boyu aralığı büyük ölçüde aşılabilir. temel özellikler: en önemli özelliklerifotodiyotlarbunlar: Optik güce bölünen fotoakım olan yanıt, kuantum verimliliği ile ilgilidir ve dalga boyuna bağlıdır. Aktif alan, yani ışığa duyarlı alan. İzin verilen maksimum akım (genellikle doygunluk etkileriyle sınırlıdır). Karanlık akım (foto iletken modda bulunur, çok düşük ışık yoğunluklarını algılamak için çok önemlidir). Hız veya bant genişliği, yükselme ve düşme süreleriyle ilişkilidir ve geçirgenlikten etkilenir.
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
