Profesinės žinios

Žinios apie fotodiodus

2022-05-27
Apibrėžimas: puslaidininkinis įtaisas, aptinkantis šviesą su p-n arba p-i-n struktūra.
Fotodiodai dažnai naudojami kaip fotodetektoriai. Tokiuose įrenginiuose yra p-n jungtis ir paprastai tarp n ir p sluoksnių yra vidinis sluoksnis. Įrenginiai su vidiniais sluoksniais vadinamiPIN tipo fotodiodai. Išsekimo sluoksnis arba vidinis sluoksnis sugeria šviesą ir sukuria elektronų skylių poras, kurios prisideda prie fotosrovės. Esant plačiam galios diapazonui, fotosrovė yra griežtai proporcinga sugertos šviesos intensyvumui.
Darbinis režimas
Fotodiodai gali veikti dviem skirtingais režimais:
Fotovoltinis režimas: panašus į saulės elementą, įtampa, kurią sukuria afotodiodasapšvitintas šviesos gali būti matuojamas. Tačiau ryšys tarp įtampos ir optinės galios yra netiesinis, o dinaminis diapazonas yra palyginti mažas. Ir jis negali pasiekti didžiausio greičio.
Fotolaidus režimas: šiuo metu diodui įjungiama atvirkštinė įtampa (ty diodas yra nelaidus šiai įtampai, kai nėra krintančios šviesos), ir išmatuojama gaunama fotosrovė. (Pakanka, kad įtampa būtų artima 0.) Fotosrovės priklausomybė nuo optinės galios yra labai tiesinė, o jos dydis yra šešiomis eilėmis arba daugiau didesnis už optinę galią, pvz., silicio p-i-n su kelių mm2 aktyvusis plotas Fotodiodams pastarasis svyruoja nuo kelių nanovatų iki dešimčių milivatų. Atvirkštinės įtampos dydis beveik neturi įtakos fotosrovei ir silpnai veikia tamsiąją srovę (nesant šviesos), tačiau kuo didesnė įtampa, tuo greitesnis atsakas ir tuo greičiau įrenginys įkaista.
Įprasti stiprintuvai (taip pat vadinami transimpedanso stiprintuvais) dažnai naudojami išankstiniam fotodiodų stiprinimui. Šis stiprintuvas palaiko pastovią įtampą (pvz., artimą 0 arba tam tikrą reguliuojamą neigiamą skaičių), kad fotodiodas veiktų fotolaidžiu režimu. Srovės stiprintuvai paprastai turi geras triukšmo savybes, o stiprintuvo jautrumas ir dažnių juostos plotis gali būti geriau subalansuoti nei paprasta kilpa, susidedanti iš rezistoriaus ir įtampos stiprintuvo. Kai kurie komerciniai stiprintuvai naudoja daug skirtingų jautrumo nustatymų, kad matavimo galia būtų labai lanksti laboratorijoje, todėl galite gauti didelį dinaminį diapazoną, mažą triukšmą, kai kurie turi įmontuotus ekranus, reguliuojamą poslinkio įtampą ir signalo poslinkį, gali būti derinami filtrai. ir kt.
Puslaidininkinė medžiaga:
Tipiškos fotodiodų medžiagos yra:
Silicis (Si): maža tamsi srovė, greitas greitis, didelis jautrumas 400-1000nm diapazone (didžiausias 800-900nm diapazone).
Germanis (Ge): didelė tamsioji srovė, lėtas greitis dėl didelės parazitinės talpos, didelis jautrumas 900-1600nm diapazone (didžiausias 1400-1500nm diapazone).
Indžio galio arsenido fosforas (InGaAsP): brangus, maža tamsioji srovė, greitas, didelis jautrumas 1000–1350 nm diapazone (didžiausias 1100–1300 nm diapazone).
Indžio galio arsenidas (InGaAs): brangus, maža tamsioji srovė, greitas, didelis jautrumas 900–1700 nm diapazone (didžiausias 1300–1600 nm diapazone)
Aukščiau aprašytas bangų ilgių diapazonas gali būti gerokai viršytas, jei naudojamas modelis su platesniu spektriniu atsaku.
pagrindinės savybės:
Svarbiausios savybėsfotodiodaiyra:
Atsakas, kuris yra foto srovė, padalytas iš optinės galios, yra susijęs su kvantiniu efektyvumu ir priklauso nuo bangos ilgio
Aktyvi sritis, t. y. šviesai jautri sritis.
Didžiausia leistina srovė (dažniausiai ribojama soties efektų).
Tamsi srovė (yra fotolaidžiame režime, labai svarbu aptikti labai mažą šviesos intensyvumą).
Greitis arba dažnių juostos plotis yra susijęs su kilimo ir kritimo laiku ir jį veikia pralaidumas.
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