Фотодіод

Фотодіод являє собою фотогальванічний приймач випромінювання без внутрішнього посилення, фоточутливий елемент якого містить напівпровідникову структуру.

Фотодіод виконан так, що його PN перехід одиним боком звернен до склянного вікна, через який надходить світло, і захищен від впливу світла з інших сторін. Схема включення фотодіода і ВАХ приведена на рисунку 7.5. Напруга джерела живлення прикладена в зворотному напрямі.

Коли фотодіод не освітлений, то в ланцюгу проходить зворотний (темновий) струм (10-20мкА для германієвих і 1-2мкА

для кремнієвих діодів).

При освітленні фотодіода з'являється додаткова кількість електронів та дірок, внаслідок чого збільшується перехід неосновних носіїв через PN перехід в зворотному напрямі. Падіння напруги на резисторі розглядається, як корисний сигнал.

Режим роботи фотодіода з зовнішнім джерелом напруги називають фотодіодним, а без зовнішнього джерела – вентильним. У вентильному режимі у фотодіоді під дією світлового потоку виникає е.р.с., тому він не має потребу в додатковому джерелі напруги.

Основною характеристикою фотодіода є ВАХ. ВАХ визначає залежність струму фотодіода від напруги на ньому при постійній величині світлового потоку. При повному затемненні (Ф=0) через фотодіод протікає темновий струм. З зростанням світлового потоку струм збільшується.

Світлова характеристика зображає залежність струму фотодіода від величини світлового потоку при постійному напруженні.

Спектральна характеристика показує залежність спектральної чутливості від довжини хвилі падаючого світла.

Параметри фотодіодів:

- Інтегральна чутливість;

- Робоче напруження;

- Темновий струм;

- Довговічність.