Pourquoi la photodiode est-elle polarisée en inverse alors que la LED est en polarisation directe ?
Les applications les plus utilisées consistent à émettre de la lumière, tandis que la photodiode détecte la présence de lumière. lorsqu’il est tourné vers l’avant, il émet de la lumière. en mode polarisation inverse, elle fonctionne comme une diode normale et n’émet pas de lumière. pour la photodiode, c’est exactement le contraire des LED. en mode polarisation directe, elle fonctionne comme une diode norma sans propriétés particulières. en mode de polarisation inversée, il commence à se déplacer lorsque des photons de lumière frappent la jonction p-n. cela permet de détecter la présence de lumière à la fin du circuit.
Lorsque la diode est polarisée en direct, les électrons de la bande de conduction des semi-conducteurs se recombinent avec les trous de la bande de valence, libérant suffisamment d’énergie pour produire des photons émettant une lumière monochromatique (monochrome). grâce à cette fine couche, un nombre raisonnable de ces photons peuvent quitter la jonction et rayonner, produisant un flux lumineux coloré.
nous pouvons alors dire que, lorsqu’elles sont utilisées dans le sens direct, les diodes électroluminescentes sont des dispositifs semi-conducteurs qui convertissent l’énergie électrique en énergie lumineuse.
où, comme dans la photodiode, fonctionne d’une manière différente,
la seule raison est qu’une photodiode convertit la lumière incidente en courant électrique plus efficacement dans des conditions de polarisation inverse que de polarisation directe. ce n’est pas très utile dans le sens de la polarisation directe, il se comportera presque comme une diode normale.
pourquoi est-ce vrai ? il s’agit de l’extension de la région d’épuisement. vous devez noter que lorsque les photons absorbés génèrent des paires électron-trou, seules les paires électron-trou générées dans la région d’appauvrissement, ou très proche de celle-ci, ont une chance de contribuer au courant électrique car il existe un fort champ électrique pour les séparer. les deux porteurs de charge différents. ceux en dehors de la région d’épuisement se recombinent rapidement et disparaissent.
Désormais, dans une jonction pn polarisée en inverse, la largeur de la région d’appauvrissement augmente à mesure que vous augmentez la tension de polarisation inverse appliquée aux bornes de la diode (proportionnelle à la racine carrée de la tension). ainsi, en appliquant une tension plus élevée, plus de photons incidents sont convertis en courant électrique, ou le rendement augmente (tant que l’on s’assure que l’augmentation du courant de fuite reste à un niveau gérable) par contre, quand on polarise en avant d’une jonction pn , la largeur de la région d’appauvrissement diminue, de sorte que seule une petite partie des photons incidents est convertie en courant électrique.
vous pouvez transférer une photodiode en diagonale et maintenir le niveau de courant au niveau du micro-ampli. elle fonctionne toujours comme une photodiode, mais avec une fraction d’efficacité par rapport à une polarisation inverse.
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