Wolna encyklopedia
Fotodioda - dioda półprzewodnikowa pracująca jako fotodetektor.
Fotodiody wykonane są jako elementy złącze p-n lub p-i-n, z warstwą zaporową. W fotodiodach kwanty energii promienistej, powodując jonizację atomów złącza pn, zwiększają liczbę par elektron-dziura. Elektrony swobodne są przyciągane przez dodatni ładunek przestrzenny na granicy obszaru typu n, dziury zaś wędrują do obszaru typu p. Prąd przewodzenia złącza pn zwiększa się wraz ze wzrostem strumienia świetlnego. Zewnętrzna bateria zasilająca wytwarza w złączu polaryzację zaporową.
Spis treści |
Tryby pracy
- Brak polaryzacji - dioda pracuje jako źródło prądu elektrycznego, przy oświetleniu w złączu powstaje siła elektromotoryczna wywołująca prąd elektryczny (fotoprąd lub zjawisko fotowoltaiczne).
- przy polaryzacji zaporowej - do diody podłączone jest napięcie w kierunku zaporowym, dioda pełni rolę rezystora którego opór zależy od oświetlenia. Przy braku światła płynie tzw. prąd ciemny. Po oświetleniu liczba ładunków mniejszościowych wzrasta, a co za tym idzie wzrasta prąd wsteczny.
Zastosowania:
- przy braku polaryzacji - bateria słoneczna
- przy polaryzacji zaporowej - nieliniowy rezystor, w którym opór zależy od strumienia światła.
W obu przypadkach można wykorzystać fotodiodę jako detektor.
Typowe konstrukcje:
- stopowa (częstotliwość graniczna fgr~10 MHz),
- dyfuzyjna-mesa (fgr ~ 100 MHz),
- dyfuzyjna-planarna (fgr ~ 100 MHz),
- pin (fgr ~ 10 GHz, napięcie zasilające 1 V ~100 V),
- fotodioda lawinowa(fgr ~ GHz, napięcie zasilające 200 V ~ 400 V),
- ostrzowa.
Bibliografia
- Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków - Praca zbiorowa, Warszawa 1978