Co to jest prąd ciemny w fotodiodzie?

Ciemny prąd w fotodiodzie odnosi się do małego prądu, który przepływa przez fotodiodę, nawet gdy nie pada na nią żadne światło. Prąd ten powstaje w wyniku termicznego wytwarzania nośników ładunku w materiale półprzewodnikowym fotodiody. W przypadku braku fotonów (światła) elektrony i dziury są nadal generowane termicznie i mogą przyczyniać się do powstania prądu upływowego przepływającego przez złącze fotodiody. Prąd ciemny zwykle wzrasta wraz z temperaturą i jest krytycznym parametrem działania fotodiody, szczególnie w warunkach słabego oświetlenia, gdzie może zakłócać dokładne wykrywanie słabych sygnałów optycznych.

Prąd ciemny to zasadniczo prąd przepływający przez fotodiodę w warunkach ciemności lub braku oświetlenia. Reprezentuje prąd bazowy, który należy uwzględnić i zminimalizować, aby osiągnąć optymalną czułość i stosunek sygnału do szumu w zastosowaniach fotodetekcyjnych.

W kontekście fotodiod prąd ciemny i rezystancja ciemna są parametrami powiązanymi. Prąd ciemny odnosi się do rzeczywistego prądu przepływającego przez fotodiodę w ciemnych warunkach, podczas gdy ciemny opór jest odwrotnością ciemnego prądu. Ciemny opór wskazuje, jakie napięcie jest wymagane, aby wytworzyć określony ciemny prąd przez fotodiodę. Jest to miara odporności fotodiody na przepływ prądu ciemnego i może się różnić w zależności od materiału i konstrukcji fotodiody.

Szum ciemnego prądu w fotodetektorze odnosi się do wahań lub zmian ciemnego prądu w czasie. Wahania te mogą wynikać z różnych czynników, takich jak zmiany temperatury, defekty półprzewodników lub szumy elektroniczne w obwodach pomiarowych. Szum ciemnego prądu może wpływać na stosunek sygnału do szumu w systemie fotodetektora, szczególnie w warunkach słabego oświetlenia, gdzie prąd ciemny jest porównywalny z prądem sygnału. Minimalizacja szumu prądu ciemnego ma kluczowe znaczenie dla poprawy niezawodności i czułości urządzeń fotodetektorowych.