Fotodioda – dioda półprzewodnikowa pracująca jako fotodetektor.
Fotodiody wykonane są jako elementy złącze p-n lub p-i-n, z warstwą samoistną (niedomieszkowaną). Fotony padające na złącze są absorbowane (zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne) w rezultacie czego elektron zostaje przeniesiony do pasma przewodnictwa i powstaje para 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 p-n zwiększa się wraz ze wzrostem strumienia świetlnego. Złącze musi być spolaryzowane zaporowo z zewnętrznego źródła napięcia.
[edytuj] 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.
[edytuj] Zastosowania
W obu przypadkach można wykorzystać fotodiodę jako detektor.
[edytuj] 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.
[edytuj] Bibliografia
- Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków - Praca zbiorowa, Warszawa 1978
[edytuj] Zobacz też
