Hogyan működnek a fotodiódák?
Oct 07, 2024| Belsőleg a fotodiódának van ap{0}}n átmenete, amely akkor jön létre, ha p- típusú félvezető anyagot olvasztunk össze n- típusú félvezető anyaggal. A P- típusú félvezető anyagok lyukak, mint pozitív mozgó töltéshordozók, míg az n- típusú félvezető anyagokban elektronok vannak negatív mozgó töltéshordozóként.
A p-n csomópontokban ellentétes töltésű mozgó hordozók jelenléte miatt semlegesítik egymást, és kimerülési régiókat képeznek a csomópontban. Kimerülési régiónak nevezik, mert nincsenek mozgó töltéshordozói. A p- típusú anyag a p-n csomópontban nem tartalmaz lyukat, ezért negatív töltést hordoz. Hasonlóképpen, az ap-n átmenetben lévő n- típusú félvezető rész pozitív töltésű.
Amikor elegendő energiájú fotonok (vagy fény) esnek egy fotodióda p-n átmenetére, megszakítják és ionizálják a mozdulatlan atomok kovalens kötéseit. Ez új elektronlyuk párokat hoz létre. Ezt a jelenséget fotoelektromos hatásnak nevezik. A keletkezett elektronokat az n- típusú anyag felé sodorják (mivel az n- típusú anyag kimerülési tartománya pozitív töltésű). A lyukat a p- típusú anyag felé pásztázza (mivel a p- típusú anyag kimerülési tartománya negatív töltésű). Ez a töltésáramlás fotoáramhoz vagy egyszerű áramhoz vezet.
Más szavakkal, a fotodiódák érzékelik a fényt, és áramot generálnak kimenetként. A fotodiódákat fotoelektromos érzékelőknek, fotodetektoroknak vagy fénydetektoroknak is nevezik.