Der Dunkelstrom einer Fotodiode bezeichnet den Strom, der auch ohne Lichteinfall durch die Fotodiode fließt. Dieser Strom entsteht durch die thermische Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren im Halbleitermaterial der Fotodiode. Mit anderen Worten: Selbst wenn keine Photonen auf die Fotodiode treffen und durch den fotoelektrischen Effekt Elektron-Loch-Paare erzeugen, erzeugt thermische Energie immer noch eine kleine Strommenge. Der Dunkelstrom ist normalerweise sehr gering, steigt jedoch mit der Temperatur und beeinträchtigt die Empfindlichkeit und Leistung der Fotodiode bei schlechten Lichtverhältnissen.
Der Strom durch eine Fotodiode bezieht sich auf den Gesamtstrom, der durch das Gerät fließt, wenn es Licht oder Dunkelheit ausgesetzt ist. Wenn Licht auf eine Fotodiode trifft, werden im Halbleitermaterial Elektron-Loch-Paare erzeugt, die zu einem Fotostrom führen, der proportional zur Intensität des einfallenden Lichts ist. Bei Dunkelheit weist die Fotodiode immer noch eine geringe Strommenge auf, die als Dunkelstrom bezeichnet wird und aufgrund der thermischen Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren fließt. Der Gesamtstrom durch die Fotodiode ist die Summe aus Fotostrom (bei Licht) und Dunkelstrom (bei Dunkelheit).
Der Dunkelstrom eines Fototransistors ähnelt dem einer Fotodiode, bezieht sich jedoch speziell auf den Strom, der durch den Fototransistor fließt, wenn kein Licht auf seinen Basisbereich fällt. Wie Fotodioden zeigen auch Fototransistoren eine thermische Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren in ihrem Halbleitermaterial, was bei Abwesenheit von Licht zu einem geringen Stromfluss führt. Dieser Dunkelstrom ist eine intrinsische Eigenschaft des Fototransistors und beeinflusst dessen Empfindlichkeit und Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, ähnlich wie bei Fotodioden.
Im Kontext der 12. Klasse (vermutlich bezogen auf den Lehrplan) bezieht sich der Dunkelwiderstand einer Fotodiode typischerweise auf den Widerstand, den die Fotodiode bei Dunkelheit oder wenn kein Licht auf sie fällt, zeigt. Es stellt den Widerstand dar, der an der Fotodiode gemessen wird, wenn diese in Sperrrichtung vorgespannt ist und keine Photonen Elektron-Loch-Paare im Halbleitermaterial erzeugen. Der Dunkelwiderstand hängt vom Dunkelstrom ab und kann je nach Art der Fotodiode und ihrer Konstruktion variieren.
Dunkelstromrauschen in einem Fotodetektor bezieht sich auf Rauschen oder Schwankungen im Ausgangssignal des Fotodetektors, die durch den inhärenten Dunkelstrom des Geräts verursacht werden. Wie bereits erwähnt, ist Dunkelstrom der Strom, der aufgrund der thermischen Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren ohne einfallendes Licht durch den Fotodetektor fließt. Dieser kleine Strom schwankt im Laufe der Zeit aufgrund thermischer Effekte zufällig, was zu Rauschen im Ausgangssignal des Fotodetektors führt. Dunkelstromrauschen kann das Signal-Rausch-Verhältnis des Fotodetektors verschlechtern, was sich auf seine Empfindlichkeit und Fähigkeit zur genauen Erkennung schwacher optischer Signale auswirkt, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen. Die Minimierung des Dunkelstroms und des damit verbundenen Rauschens ist für die Optimierung der Leistung von Fotodetektoren in verschiedenen optischen Sensor- und Kommunikationsanwendungen von entscheidender Bedeutung.