Fotodiode

Definition - Was bedeutet Fotodiode?

Eine Fotodiode ist ein Gerät, das bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom hilft. Es besteht aus Halbleitermaterial und enthält einen pn-Übergang. Es ist für die Funktion in Sperrrichtung ausgelegt. In der Fotodiode wird Strom erzeugt, wenn Photonen absorbiert werden, und eine kleine Strommenge wird auch erzeugt, wenn kein Licht vorhanden ist. Mit zunehmender Oberfläche haben Fotodioden langsamere Reaktionszeiten. Die Fotodiodentechnologie wurde aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen robusten Struktur erfolgreich und weit verbreitet eingesetzt.

Technische.me erklärt Photodiode

Die wichtigen Merkmale von Fotodioden sind:

  • Geschwindigkeit / Bandbreite
  • Dunkle Strömung
  • Maximal zulässiger Fotostrom
  • Reaktionsfähigkeit
  • Aktiver Bereich

Es gibt verschiedene Arten von Fotodioden wie:

  • PN-Fotodiode - Der erste zu entwickelnde Fotodiodentyp, der jedoch aufgrund besserer Leistungsparameter anderer Fotodiodentypen nicht so weit verbreitet ist wie andere
  • Avalanche-Fotodiode - Bietet sehr hohe Verstärkungspegel, jedoch hohe Rauschpegel
  • PIN-Fotodiode - Eine der am häufigsten verwendeten Fotodioden. Sie bietet eine geringere Kapazität und sammelt Lichtphotonen effizienter als PN-Fotodioden
  • Schottly-Fotodiode - Basierend auf der Schottky-Diode bietet sie eine geringe Diodenkapazität sowie eine sehr hohe Geschwindigkeit

Fotodioden haben zwei verschiedene Betriebsmodi, nämlich den Photovoltaikmodus und den photoleitenden Modus. Im Photovoltaikmodus ist die Abhängigkeit vom Licht nicht linear und der erreichte Dynamikbereich ist relativ gering. Die maximale Geschwindigkeit wird auch im Photovoltaikmodus nicht erreicht. Im photoleitenden Modus ist die Abhängigkeit vom Licht sehr linear. Die Sperrspannung hat keinen signifikanten Einfluss auf das Licht, hat jedoch einen schwachen Einfluss auf den Dunkelstrom (Strom ohne Licht).

Fotodioden sind in der Elektronikindustrie weit verbreitet, insbesondere in Detektoren und optischen Telekommunikationssystemen mit großer Bandbreite.