Fotodiyodu nasıl saptırırsınız?

Bir fotodiyotun öngerilimlenmesi, ışık sinyallerinin algılanması için performansını optimize edecek şekilde ona bir voltaj uygulanmasını içerir. Yaygın bir yöntem, fotodiyodu ters yönde saptırmaktır. Ters polarlama, p-tipi yarı iletkenin güç kaynağının negatif terminaline ve n-tipi yarı iletkenin pozitif terminale bağlandığı fotodiyotun p-n bağlantısına negatif voltaj uygulanması anlamına gelir. Bu ters eğilim, fotodiyot içinde, yeterli enerjiye sahip fotonlar fotodiyota çarptığında genişleyen ve elektron-delik çiftleri oluşturan bir tükenme bölgesi oluşturur. Bu çiftler daha sonra elektrik alanı tarafından tükenme bölgesi boyunca süpürülür ve gelen ışık yoğunluğuyla orantılı bir fotoakım üretilir.

Bir fotodiyodu ters polarlamanın çeşitli avantajları vardır. Tükenme bölgesinin genişliğini arttırır, bu da gelen fotonların elektrik akımına dönüştürülme verimliliğini artırır. Bu, daha yüksek hassasiyet ve daha hızlı yanıt süreleri ile sonuçlanır ve ters taraflı fotodiyotları, optik iletişimlerde ve bilimsel cihazlarda kullanılan fotodetektörlerde olduğu gibi zayıf optik sinyallerin yüksek hızlı tespitini gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

Bir fotodiyot, yeterli enerjiye sahip (yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisinden daha büyük) gelen fotonların, fotodiyotun tükenme bölgesi içinde elektron-delik çiftleri oluşturduğu fotovoltaik etki prensibine dayalı olarak çalışır. P-n bağlantısı boyunca ters öngerilim voltajı uygulanarak oluşturulan tükenme bölgesi, bu elektron-delik çiftlerini ayırmaya ve bir fotoakım oluşmasına izin veren bir potansiyel fark yaratmaya hizmet eder. Bu fotoakım, gelen ışığın yoğunluğuyla doğru orantılıdır ve ışık sinyalinin gücünün doğrudan ölçülmesini sağlar.

Bir fotodiyottaki karanlık akım, ışığın yokluğunda bile cihazdan akan küçük akımı ifade eder. Bu karanlık akıma tipik olarak fotodiyotun yarı iletken malzemesi içinde termal olarak üretilen elektron deliği çiftleri neden olur. Karanlık akımı azaltmak için çeşitli teknikler kullanılabilir. Etkili bir yöntem, fotodiyotun çalışma sıcaklığını düşürmektir, bu da elektron-delik çiftlerinin termal oluşumunu azaltır. Bu genellikle termoelektrik soğutucularla veya fotodiyotun sıcaklık kontrollü bir ortamda muhafaza edilmesiyle elde edilir. Ek olarak, daha düşük karanlık akım özelliklerine sahip fotodiyotların seçilmesi ve devrelerin termal gürültüyü en aza indirecek şekilde dikkatlice tasarlanması, karanlık akımın fotodiyotun performansı üzerindeki etkisini daha da azaltabilir.

Recent Updates

Related Posts