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 Редагувати
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 Редагувати
- чутливість
- еквівалентна потужність шуму (англ. noise-equivalent power)
- вольт-амперна характеристика
- спектральна характеристика
- темновий рівень струму
- інерційність
Режими включення Редагувати
Фотодіод може працювати в двох режимах:
Модифікації Редагувати
p-i-n фотодіод Редагувати
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 Редагувати
Структура "метал - напівпровідник" (див. Ефект Шотткі).
Лавинний фотодіод Редагувати
Використовується контрольований лавинний пробій (при значно великих зворотних напругах).
Фотодіод з гетероструктурою Редагувати
Переваги фотодіодів Редагувати
- простота технології виготовлення і структур
- поєднання високої фоточутливості та швидкодії
- малий опір бази
- мала інерційність
Застосування Редагувати
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 Редагувати
Література Редагувати
- 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 допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |