Määritelmä: Puolijohdelaite, joka havaitsee valon, jonka rakenne on p-n tai p-i-n. Valodiodeja käytetään usein valoilmaisimina. Tällaiset laitteet sisältävät p-n-liitoksen ja niissä on yleensä sisäinen kerros n- ja p-kerroksen välissä. Sisäisiä kerroksia sisältäviä laitteita kutsutaanPIN-tyyppiset valodiodit. Tyhjennyskerros tai sisäinen kerros absorboi valoa ja muodostaa elektroni-reikä-pareja, jotka myötävaikuttavat valovirtaan. Laajalla tehoalueella valovirta on tiukasti verrannollinen absorboituneen valon intensiteettiin. Toimintatila Valodiodit voivat toimia kahdessa eri tilassa: Aurinkosähkötila: Kuten aurinkokenno, jännite, jonka tuottaa avalodiodivalolla säteilytettyä voidaan mitata. Jännitteen ja optisen tehon välinen suhde on kuitenkin epälineaarinen ja dynaaminen alue on suhteellisen pieni. Eikä se myöskään voi saavuttaa huippunopeuksia. Valojohtava tila: Tässä vaiheessa diodiin syötetään käänteinen jännite (eli diodi ei ole johtava tällä jännitteellä ilman tulevaa valoa) ja tuloksena oleva valovirta mitataan. (Riittää pitää jännite lähellä 0.) Valovirran riippuvuus optisesta tehosta on hyvin lineaarinen ja sen suuruus on kuusi suuruusluokkaa tai enemmän optista tehoa suurempi, esim. piillä p-i-n usean mm2:n aktiivinen alue Valodiodeissa jälkimmäinen vaihtelee muutamasta nanowatista kymmeniin milliwatteihin. Käänteisjännitteen suuruudella ei ole juuri mitään vaikutusta valovirtaan ja sillä on heikko vaikutus pimeään virtaan (valon puuttuessa), mutta mitä korkeampi jännite, sitä nopeampi vaste ja sitä nopeammin laite lämpenee. Yleisiä vahvistimia (kutsutaan myös transimpedanssivahvistimiksi) käytetään usein valodiodien esivahvistukseen. Tämä vahvistin pitää jännitteen vakiona (esim. lähellä 0:ta tai jonkin säädettävän negatiivisen luvun), jotta valodiodi toimii valonjohtavassa tilassa. Ja virtavahvistimilla on yleensä hyvät kohinaominaisuudet, ja vahvistimen herkkyys ja kaistanleveys voidaan tasapainottaa paremmin kuin yksinkertainen silmukka, joka koostuu vastuksesta ja jännitevahvistimesta. Jotkut kaupalliset vahvistinasetukset käyttävät monia erilaisia herkkyysasetuksia tehdäkseen mittaustehon erittäin joustavaksi laboratoriossa, joten saat suuren dynaamisen alueen, alhaisen melutason, joissakin on sisäänrakennetut näytöt, säädettävä esijännite ja signaalin siirtymä, voidaan virittää suodattimia , jne. Puolijohdemateriaali: Tyypillisiä fotodiodimateriaaleja ovat: Pii (Si): pieni tumma virta, nopea nopeus, korkea herkkyys alueella 400-1000nm (korkein alueella 800-900nm). Germanium (Ge): korkea tumma virta, hidas nopeus suuren loiskapasitanssin vuoksi, korkea herkkyys alueella 900-1600nm (korkein alueella 1400-1500nm). Indiumgalliumarsenidifosfori (InGaAsP): Kallis, pieni tumma virta, nopea, korkea herkkyys alueella 1000-1350nm (korkein alueella 1100-1300nm). Indiumgalliumarsenidi (InGaAs): Kallis, pieni tumma virta, nopea, korkea herkkyys alueella 900-1700nm (korkein alueella 1300-1600nm) Yllä kuvattu aallonpituusalue voidaan ylittää huomattavasti, jos käytetään mallia, jolla on laajempi spektrivaste. keskeiset ominaisuudet: Tärkeimmät ominaisuudetvalodioditovat: Responsiivisuus, joka on valovirta jaettuna optisella teholla, liittyy kvanttitehokkuuteen ja riippuu aallonpituudesta Aktiivinen alue eli valoherkkä alue. Suurin sallittu virta (yleensä kyllästysefektien rajoittama). Tumma virta (olemassa valonjohtavassa tilassa, erittäin tärkeä erittäin alhaisen valon intensiteetin havaitsemiseksi). Nopeus tai kaistanleveys liittyy nousu- ja laskuaikoihin, ja siihen vaikuttaa permittiivisyys.
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
