Hablemos del funcionamiento de fotodiodos en circuitos.
El principio de funcionamiento de un fotodiodo es cuando un fotón de gran energía golpea el diodo, creando un par de electrones. Este mecanismo también se llama efecto fotoeléctrico interno. Si se produce absorción en la unión de la región de agotamiento, los portadores se eliminan de la unión a través del campo eléctrico incorporado de la región de agotamiento.
Por lo tanto, los huecos de la región se mueven hacia el ánodo y los electrones se mueven hacia el cátodo y se genera un fotoconductor. Toda la corriente del diodo es la suma de la ausencia de luz y flujo fotográfico. Por tanto, se debe reducir la ausencia de corriente para maximizar la sensibilidad del dispositivo.
Los fotodiodos constan de una unión p-n o una unión pin. Cuando la luz incidente con suficiente energía incide en la unión, se excita un electrón. Este electrón se llama electrón libre; junto con este electrón, también se crea un hueco de electrón cargado positivamente. Este mecanismo se llama efecto fotoeléctrico interno.
Cuando se produce absorción de luz en la región de agotamiento de la unión, estos portadores se eliminan de la intersección con el campo eléctrico integrado de la región. Esto da como resultado un flujo fotográfico debido al movimiento de los huecos hacia el ánodo y de los electrones hacia el cátodo.
Además de la fotocorriente, el flujo de electrones con o sin luz genera una cierta cantidad de corriente oscura. La corriente total producida por el dispositivo es la suma de la corriente y la corriente oscura.
Para obtener la máxima sensibilidad del dispositivo, es fundamental minimizar la corriente oscura. Existen principalmente dos modos de funcionamiento del fotodiodo, a saber, el modo fotovoltaico y el fotoconductor.
En modo fotovoltaico, el diodo funciona con polarización cero, mientras que en modo fotoconductor funciona con polarización inversa. Otro tipo de operación de diodo es el fotodiodo de avalancha, que no es más que una polarización más fuerte.
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