정의: p-n 또는 p-i-n 구조로 빛을 감지하는 반도체 소자. 광다이오드는 종종 광검출기로 사용됩니다. 이러한 소자는 p-n 접합을 포함하며 일반적으로 n층과 p층 사이에 고유층이 있습니다. 고유 계층이 있는 장치를 호출합니다.PIN형 포토다이오드. 공핍층 또는 고유층은 빛을 흡수하고 광전류에 기여하는 전자-정공 쌍을 생성합니다. 넓은 전력 범위에서 광전류는 흡수된 빛의 강도에 엄격하게 비례합니다. 작동 모드 포토다이오드는 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 태양광 모드: 태양 전지와 유사하게포토다이오드빛을 조사하여 측정할 수 있습니다. 그러나 전압과 광 전력 사이의 관계는 비선형이며 동적 범위는 상대적으로 작습니다. 최고 속도에도 도달할 수 없습니다. 광전도 모드: 이 시점에서 다이오드에 역방향 전압이 인가되고(즉, 다이오드는 입사광이 없을 때 이 전압에서 비전도 상태임) 결과 광전류가 측정됩니다. (전압을 0에 가깝게 유지하는 것으로 충분합니다.) 광전류에 대한 광전류의 의존성은 매우 선형적이며 광전류의 크기는 광출력보다 6배 이상 큽니다(예: 수 mm2의 활성 영역 포토다이오드의 경우 후자의 범위는 수 나노와트에서 수십 밀리와트입니다. 역방향 전압의 크기는 광전류에 거의 영향을 미치지 않고 암전류에 약한 영향을 주지만(빛이 없는 경우) 전압이 높을수록 응답이 빨라지고 장치가 더 빨리 가열됩니다. 공통 증폭기(트랜스임피던스 증폭기라고도 함)는 종종 포토다이오드의 사전 증폭에 사용됩니다. 이 증폭기는 광다이오드가 광전도 모드에서 작동하도록 전압을 일정하게 유지합니다(예: 0에 가깝거나 일부 조정 가능한 음수). 그리고 전류 증폭기는 일반적으로 잡음 특성이 좋으며 증폭기의 감도와 대역폭은 저항과 전압 증폭기로 구성된 단순한 루프보다 더 균형을 이룰 수 있습니다. 일부 상업용 증폭기 설정은 다양한 감도 설정을 사용하여 실험실에서 측정 전력을 매우 유연하게 만들어 큰 동적 범위, 낮은 노이즈, 내장형 디스플레이, 조정 가능한 바이어스 전압 및 신호 오프셋, 필터 조정 가능을 얻을 수 있습니다. , 등. 반도체 재료: 일반적인 포토다이오드 재료는 다음과 같습니다. 실리콘(Si): 작은 암전류, 빠른 속도, 400-1000nm 범위에서 높은 감도(800-900nm 범위에서 최고). 게르마늄(Ge): 높은 암전류, 큰 기생 정전 용량으로 인한 느린 속도, 900~1600nm 범위의 높은 감도(1400~1500nm 범위에서 최고). Indium Gallium Arsenide Phosphorus(InGaAsP): 1000-1350nm 범위에서 비싸고 낮은 암전류, 빠르고 높은 감도(1100-1300nm 범위에서 가장 높음). Indium Gallium Arsenide(InGaAs): 고가, 낮은 암전류, 빠르고 900-1700nm 범위에서 높은 감도(1300-1600nm 범위에서 최고) 스펙트럼 응답이 더 넓은 모델을 사용하면 위에서 설명한 파장 범위를 크게 초과할 수 있습니다. 주요 속성: 의 가장 중요한 속성포토다이오드이다: 광전류를 광출력으로 나눈 값인 응답성은 양자 효율과 관련이 있으며 파장에 따라 달라집니다. 활성 영역, 즉 빛에 민감한 영역. 최대 허용 전류(일반적으로 포화 효과에 의해 제한됨). 암전류(광전도 모드에 존재하며 매우 낮은 광도를 감지하는 데 매우 중요함). 속도 또는 대역폭은 상승 및 하강 시간과 관련이 있으며 유전율의 영향을 받습니다.
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
