Ciekawy

Fotodioda PN i fotodioda PIN

Fotodioda PN i fotodioda PIN

Fotodioda PN i fotodioda PIN to dwa najpopularniejsze formaty fotodiody.

Zarówno fotodioda PIN, jak i fotodiody PN są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach fotodetekcji ze względu na ich właściwości.

Fotodioda PN

Podstawowa fotodioda PN jest używana w wielu przypadkach. Fotodetekcja zachodzi w obszarze zubożenia diody. Ponieważ jest to stosunkowo małe, czułość nie jest tak duża, jak w przypadku niektórych innych form fotodiody.

Podstawy fotodiody PIN

Fotodioda PIN zapewnia dodatkową czułość i wydajność w porównaniu z podstawową fotodiodą złączową PN.

Jednym z kluczowych wymagań stawianych każdemu fotodetektorowi jest dostatecznie duży obszar, w którym fotony światła mogą być gromadzone i przetwarzane. Osiąga się to poprzez utworzenie dużego regionu zubożenia - regionu, w którym zachodzi konwersja światła - przez dodanie wewnętrznego obszaru do złącza PN, aby utworzyć złącze PIN.

Jednym z kluczowych parametrów w projekcie fotodiody PIN jest umożliwienie światłu wejścia do obszaru wewnętrznego. Fizyczny projekt fotodiody musi to uwzględniać, aby zoptymalizować zbieranie światła.

Generalnie fotodiody iw tym przypadku fotodioda PIN będzie reagować inaczej na różne długości fal światła. Na ogół grubość górnego regionu lub warstwy typu p jest jednym z kluczowych parametrów określających czułość odpowiedzi.

Zastosowania fotodiody PIN

Fotodioda PIN nie ma żadnego wzmocnienia, co dla niektórych zastosowań może być wadą. Mimo to nadal jest to najczęściej stosowana forma diody, znajdująca zastosowanie w odtwarzaczach audio CD, napędach DVD itp. Oprócz tego są one wykorzystywane w systemach komunikacji optycznej.

Fotodiody PIN są również używane jako detektory promieniowania jądrowego. Istnieje kilka rodzajów promieniowania jądrowego. Promieniowanie może mieć postać naładowanych lub nienaładowanych cząstek o wysokiej energii lub też może to być promieniowanie elektromagnetyczne. Dioda może wykryć wszystkie te formy promieniowania. Jak już wspomniano, promieniowanie elektromagnetyczne, którego formą jest światło, generuje pary dziura-elektron. Cząsteczki mają dokładnie ten sam efekt. Ponieważ jednak do wytworzenia pary dziura-elektron potrzebna jest tylko niewielka ilość energii, pojedyncza cząstka o wysokiej energii może wygenerować kilka par dziura-elektron.

Porównanie fotodiody PN / PIN

Zarówno fotodiody PN, jak i fotodiody PIN można nabyć u wielu dostawców. Projektując obwód fotodetektora, należy wybrać odpowiedni typ fotodiody w zależności od wymaganych parametrów i charakterystyk:

Fotodioda PN:

  • Fotodioda PN nie wymaga odwrotnego polaryzacji i w rezultacie jest bardziej odpowiednia do zastosowań przy słabym oświetleniu ze względu na ulepszone parametry szumowe.

Fotodioda PIN:

  • Odwrotne odchylenie wymagane przez fotodiodę PIN wprowadza prąd szumowy, który zmniejsza stosunek sygnału do szumu
  • Odchylenie pogłosowe zapewnia lepszą wydajność w zastosowaniach o wysokim zakresie dynamicznym
  • Wymagane odchylenie odwrotne zapewnia lepszą wydajność w aplikacjach o dużej przepustowości, ponieważ pojemność między regionami P i N, a także magazyn ładunku jest niewielka.

W ten sposób można zobaczyć, że fotodioda PN i fotodioda PIN mają różne właściwości, które umożliwiają ich wykorzystanie w różnych zastosowaniach.


Obejrzyj wideo: BPW34 als Alpha-Sensor (Styczeń 2022).