Zein da fotodiodoa

Zer da Fotodiodoa?

Fotodiodoaren Definizioa

Fotodiodoa argiari ekarpen denean elektrikoki generatzen duen PN elkarketa diode bat da. Elkarketa honek P motako eta N motako semikonduktor materialak konbinatzean sortzen da. P motako materialak kargu positibo gehigarriak ditu (hautsak), N motako materialak aldiz kargu negatibo gehigarriak ditu (elektronak). Material hauen artean elkartzeko unean, N eremutik P eremura igaro ohi dira elektronak, hautsekin batera itzaliz geroztik deplezioko eremua sortuz. Eremu honek beste kargu gehigarrien difusioari erradi bat egiten dio.

Fotodiodoak bi terminal ditu, anodoa eta katodoa, hurrenez hurren P motako eta N motako eremuarekin konektatuta. Anodok arrakasta edo puntu bat izaten du gailuaren paketean. Fotodiodoaren ikurra azpian agertzen da, bi ezkarro elkarketa horretara zuzentzen direla adierazteko, argiarekin sentibila dela adierazten duena.

Lan Printzipia

Fotodiodo bat kanpo-konexioan konektatuta dago kanpoko zirkuituan, anodotik katodora joan ohi da fluxu txiki bat. Fluxu hau, oskurunezko fluxu bezala ezagutzen da, semikonduktorean minoritateko karguen termikoki sortzeko emaitza. Oscurunezko fluxuak ez du aplikatutako alderantzizko tenperaturarekin lotuta, baina tenperatura eta dopagemen mailarekin aldatzen du.

Energia nahikorako argia fotodiodora eragiten badio, elektro-hauts pareak sortzen ditu semikonduktor materialan. Prozesu hau barne fotoelektriko efektu gisa ere ezagutzen da. Argiaren absorbitasuna deplezioko edo bertatik gertu gertatzen bada, kargu horiek elkarketa elektroaren bidez zeharkatu egingo dira, fotofluxu bat sortuz oskurunezko fluxuari gehituz. Hortaz, hautsek anodorantz doaz, elektronak katodorantz, eta alderantzizko fluxua argiaren intensitatearekin handitzen da.

Fotofluxua luzera ondorio jakin batean eta tenperaturarako proportzionala da. Argiaren intensitatea oso handia bada, fotofluxu balio maximo bat, saturazio-fluxu deritzona, iritsiko da, oraino ez baitu gehitzen. Saturazio-fluxu hau gailuaren geometria eta materialen ezaugarrietan datza.

Fotodiodoak bi modutan funtzionatzen da: fotovoltaiko moduan eta fotokonduktibo moduan.

Fotovoltaiko Modua

Fotovoltaiko moduan, ez da alderantzizko tenperatura kanpokoa aplikatzen fotodiodora, hortaz eguzki-zelula bat bezala funtzionatzen da, argitik indarrari eragiten dio. Fotofluxua marraskilo kanpoko edo karga impedimentuarekin konektatuta joaten da terminalen artean. Zirkuitua irekita edo impedimentu handia badu, tensio bat sortuko da gailuaren gainean, aurrerantza-kanpoko bezala. Tensio hau, marraskilo-tensio deritzona, argiaren intensitatean eta luzeran datza.

Fotovoltaiko moduak fotovoltaiko efektua erabiltzen du, eguzki-energiarako erabiltzen dena. Hala ere, modu honek desabantailak ditu, erantzun abiadura baxua, serieko gorrotasuna handia eta sentibilitatea baxua.

Fotokonduktibo Modua

Fotokonduktibo moduan, alderantzizko tenperatura kanpokoa aplikatzen da fotodiodora, eta hortaz aldagai osagaia bezala funtzionatzen da, argiaren intensitatearekin aldatzen duena. Fotofluxua kanpoko zirkuitu baten bidez joaten da, tenperatura kanpokoa eman eta emaitza fluxu edo tensio neurtzen duena.

Fotokonduktibo moduak fotovoltaiko moduarekin alderatuta avantailu batzuk ditu, erantzun abiadura handia, serieko gorrotasuna txikia, sentibilitate handia eta dinamikoki zabala. Hala ere, modu honek akats batzuk ditu, soinu-maila altuagoa, indarra gehiago erabiliz, eta linealtasuna txikiagoa.

Fotodiodoen Ezaugarriak

Fotodiodoen ezaugarriak bere prestazioak deskribatzen ditu argiaren intensitate, luzera, tenperatura, tenperatura kanpoko, etab. egoeretan. Ezaugarri horietako batzuk hauek dira:

Fotodiodoen Aplikazioak

• Argiaren komunikazioa

• Argiaren neurketa

• Argiaren irudikapena

• Argiaren aldaketak

• Eguzki-energiaren sortzailea

Klasea

Fotodiodoa argiari elektrikoki bihurtzen duen semikonduktor gailu bat da. Barne fotoelektriko efektuan oinarritzen da, photonak PN elkarketa diodea eragiten dutenean elektron-hauts pareak sortzen ditu. Fotodiodoa alderantzizko kanpoko egoeratan funtzionatzen da, eta bi moduan: fotovoltaiko moduan eta fotokonduktibo moduan. Fotodiodoak ezaugarri ugari ditu, erantzundarrasuna, kuantiko efektibotasuna, espektro erantzuna, oskurunezko fluxua, oskurunezko gorrotasuna, soinua, lerrokatutasuna eta erantzun denbora.

Fotodiodoak aplika ugari ditu argiaren komunikazioan, argiaren neurketan, argiaren irudikapenean, argiaren aldaketan eta eguzki-energiaren sortzetan. Fotodiodoak alarma eta kontagailu zirkuituak egiteko erabil daitezke argiaren hazkorren detektatzeko. Fotodiodoa anbotasun handiko eta utila da, argia elektrizitate bihurtzen duelako.