fotodiódák

Fotodiódák, často nazývaný fotodioda, je polovodičové zařízení, které převádí dopadající světlo na elektrický proud. Obvykle se provozuje v reverzním napětí, čímž vzniká fotoproud. Generace nosičů probíhá v PN přechodu (nebo v intrinsické vrstvě v případě PIN diody) a je způsobena fotoelektrickým efektem. Výstupní proud je prakticky úměrný intenzitě osvětlení, a citlivost závisí na vlnové délce světla a použitém materiálu.

K nejběžnějším typům patří PIN fotodiódy, které obsahují intrinsic oblast mezi p- a n-částmi; avalanche fotodiódy (APD) poskytují zisk prostřednictvím polovin ionizace a vyžadují vyšší napětí. Dále existují Schottky fotodiódy a běžné PN fotodiódy. Materiály se volí podle požadovaného pásma: silikonové fotodiódy pro viditelné a blízké IR (asi 400–1100 nm), InGaAs pro blízké IR (přibližně 900 nm až 1700 nm), Ge pro delší IR.

Parametry a provoz: klíčové jsou citlivost (responsivita) a zisk proudu na jednotku osvětlení, šumová a tmavá proudová charakteristika, kapacita přechodu a šířka pásma. Rychlost detekce je určena RC časovou konstantou a životnostmi nosičů; vyšší reverzní napětí zvýší šířku pásma, ale také šum a zkratové riziko. V praxi se fotodiody často používají spolu s zesilovačem v transimpedance módu.

Použití: detekce a měření světla v optických komunikacích, senzorech, LiDAR a spektroskopii, čtecích zařízeních čárových kódů a v laboratorních přístrojích.