Pracovní princip fotodiodů

Fotodiody, jako klíčové zařízení, které přeměňuje optické signály na elektrické signály, hrají klíčovou roli v moderní elektronické technologii. Od komunikace, zobrazování po senzorovou technologii je aplikace fotodiodů všudypřítomná, což přináší revoluční pokrok do moderní technologie.
Pracovní princip fotodiody je založen hlavně na fotoelektrickém efektu a principu Pn Junction. Fotoelektrický efekt se týká jevu, kdy je, když je světlo ozářeno na určité látky, elektrony uvnitř těchto látek absorbují energii fotonů, což má za následek přechody a tvorbu párů elektronových otvorů. Ve fotodiodách se tento fotoelektrický efekt vyskytuje v oblasti PN Junction.
Pn Junction je jádro struktury fotodiody, sestávající z p - typu polovodiče a n - typu polovodiče. Na křižovatce Pn, kvůli difúzi otvorů z p - typu semiconductor do n - typu semiconductor a elektrony z n - typu p - typu Semiconductor je ve formě Formed. Směr tohoto vytvořeného - v bodech elektrického pole od n do P, zabrání další difúzi děr a elektronů, čímž se vytvoří velmi tenká depleční vrstva na spojovacím rozhraní PN.
Když je světlo ozářeno na spojku PN fotodiody, fotony jsou absorbovány atomy nebo molekulami ve vrstvě vyčerpání, což způsobuje přechod elektronů z valenčního pásma do vodivého pásma a vytváří páry elektronů. Pod působením postaveného - v elektrickém poli se elektrony pohybují směrem k oblasti N a otvory se pohybují směrem k oblasti P, čímž vytvářejí elektromotorickou sílu vyvolanou fotografii na obou stranách křižovatky PN. Velikost této fotografie vyvolaná elektromotorickou silou je přímo úměrná intenzitě dopadajícího světla.
Během provozu fotodiody je obvykle nutné na něj použít napětí zpětného zkreslení. Je to proto, že napětí zpětného zkreslení může dále zvýšit účinek vytvořeného - v elektrickém poli, což činí fotografii generovanou elektromotickou sílu výraznější. Současně může napětí reverzního zkreslení potlačit tmavý proud (tj. Slabý proud generovaný, když neexistuje světlo), zlepšit citlivost a signál - na - poměr šumu fotodios.