چه چیزی را مقاومت نوری می‌گویند

چه هست فوتودیود وابسته به نور؟

تعریف فوتودیود

فوتودیود نوعی دستگاه نیمه‌رسانا است که بر اساس اثر فوتوالکتریک داخلی کار می‌کند و مقاومت آن به تغییر شدت نور ورودی بستگی دارد. با افزایش شدت نور ورودی، مقاومت فوتودیود کاهش می‌یابد و با کاهش شدت نور ورودی، مقاومت فوتودیود افزایش می‌یابد. فوتودیود قطبیت ندارد و در زمان استفاده، ولتاژ خارجی در هر جهت به دو سر آن اعمال می‌شود و شدت نور ورودی با اندازه‌گیری جریان در حلقه منعکس می‌شود.

ساختار پایه‌ای فوتودیود

• پایه عایق

• لایه حساس به نور

• الکترود

چگونه فوتودیود کار می‌کند

اصول کار فوتودیود بر اساس فوتوکنداکتانس است. فوتوکنداکتانس زمانی رخ می‌دهد که رسانایی الکتریکی یک ماده پس از جذب فوتون‌ها (ذرات نور) با انرژی کافی افزایش می‌یابد. وقتی نور به فوتودیود برخورد می‌کند، فوتون‌ها الکترون‌های موجود در باند والانس (لایه بیرونی اتم) ماده نیمه‌رسانا را تحریک می‌کنند و آن‌ها را به باند رسانایی منتقل می‌کنند. این فرآیند منجر به ایجاد الکترون‌های آزاد و حفره‌های بیشتر برای حمل جریان می‌شود و مقاومت فوتودیود کاهش می‌یابد.

ویژگی‌های پارامتری فوتودیود

• جریان فوتونی، مقاومت روشن

• جریان تاریک، مقاومت تاریک

• حساسیت

• پاسخ طیفی

• ویژگی روشنایی

• منحنی مشخصه ولت-آمپر

• ضریب دما

• قدرت اسمی

• ویژگی فرکانس

عوامل موثر بر مقاومت فوتودیود

• طول موج و شدت نور ورودی

• پهنای باند ماده نیمه‌رسانا

• سطح دوپینگ ماده نیمه‌رسانا

• مساحت سطح و ضخامت فوتودیود

• دمای محیط و رطوبت

طبقه‌بندی فوتودیود

• فوتودیود ذاتی

• فوتودیود خارجی

کاربردهای فوتودیود

• سیستم‌های امنیتی: فوتودیود‌ها می‌توانند برای تشخیص وجود یا عدم وجود نور استفاده شوند، مثلاً در مترهای دوربین، سیستم‌های امنیتی یا چشم‌های الکترونیکی.

• کنترل روشنایی: فوتودیود‌ها می‌توانند برای کنترل شدت یا رنگ نور استفاده شوند، مثلاً در روشنایی خیابانی یا روشنایی خارجی.

• فشرده‌سازی صوتی: فوتودیود‌ها می‌توانند برای هموار کردن پاسخ یک سیگنال صوتی با کاهش محدوده دینامیکی استفاده شوند، مثلاً در یک فشرده‌ساز، محدودکننده یا گیت نویز.

• ارتباطات نوری: فوتودیود‌ها می‌توانند برای مدولاسیون یا دمودولاسیون سیگنال‌های نوری استفاده شوند، مثلاً در کابل‌های نوری، لیزرها یا فوتودیودها.

• سنجش و ابزارسازی: فوتودیود‌ها می‌توانند برای سنجش یا نشان دادن شدت نور استفاده شوند، مثلاً در فوتومترها، طیف‌سنج‌ها یا فوتومترها.

مزایا و معایب فوتودیود

مزیت

• هزینه پایین و ساده در استفاده

• دامنه گسترده مقادیر مقاومت و سطوح حساسیت

<