Quid est Photodiode?
Quid est Photodiode?
Definitio Photodiode
Photodiode definitur ut junctura diodi PN quae generat currentem cum lux in eam incidit. Haec junctura formatur per combinationem materialis semiconductoris P-typus et N-typus. Materialis P-typus habet portatores caricae positivi (foramina), dum materialis N-typus habet portatores caricae negativi (electronia). Cum hi materiales conveniunt, electronia ex regione N-typus ad regionem P-typus migrant, recumbendo cum foraminibus et creando regionem depletionis. Haec regio agit ut barriera ad ulterius diffusionem portatorum caricae.
Photodiode habet duos terminales, anodam et cathodam, qui connectuntur ad regiones P-typus et N-typus, respectiviter. Anoda solent tabula vel puncto in pacco dispositivi notari. Symbola photodiode ostenduntur infra, cum duobus sagittis versus juncturam directis, indicantes sensibilitatem ad lux.
Principium Functionis
Cum photodiode in circuitu externo reverso praebente conectitur, parva reversa currens fluit ab anoda ad cathodam. Haec currens, quae dicitur currens tenebris, resultat a generatione thermali minoritatis portatorum caricae in semiconductore. Currens tenebris non dependet a voltate reversa applicata sed variat cum temperatura et nive doping.
Cum lux sufficientis energiae in photodiode incidit, electronia-foramina in materiali semiconductore creantur. Hoc processus vocatur etiam effectus photoelectricus internus. Si absorptio lucis in vel prope regionem depletionis occurrit, hi portatores caricae ab electrico campo trans juncionem evahuntur, creando photocurrentem qui additur ad currens tenebris. Itaque, foramina ad anodam, electronia vero ad cathodam migrant, et reversa currens cum crescente intensitate lucis crescens.
Photocurrens proportionalis est ad intensitatem lucis pro specifica longitudine undarum et temperatura. Si intensitas lucis nimis alta, photocurrens attingit valorem maximum, quem currens saturatio nominatur, ultra quem non amplius crescens. Hoc currens saturatio dependet a geometria dispositivi et proprietatibus materialis.
Photodiode potest operari in duobus modis: modo photovoltaico et modo photoconductivo.
Modus Photovoltaicus
In modo photovoltaico, nulla reversa voltas externa ad photodiode applicatur, faciens eam agere sicut cella solaris quae generat potentiam ex luce. Photocurrens fluit per circuitum curtocircuitalem vel impedimentum oneris ad terminos connectum. Si circuitus apertus est vel magnam impedimentum habet, voltas in dispositivo crescens, antevertere praebente. Haec voltas, quae voltas circuitus aperti nominatur, dependet a intensitate et longitudine undarum lucis.
Modus photovoltaicus exploitat effectum photovoltaicum, qui ad producendum energiam solaris ex lumine solaris usus est. Tamen, hic modus aliquas difficultates habet, sicut lentitudinem responsus, magnam resistentiam seriem, et parvam sensitivitatem.
Modus Photoconductivus
In modo photoconductivo, reversa voltas externa ad photodiode applicatur, et agit sicut resistor variabilis qui suam resistentiam cum intensitate lucis mutat. Photocurrens fluit per circuitum externum qui praebet voltas praebentem et mensurat output currens vel voltas.
Modus photoconductivus habet aliquas advantageas super modo photovoltaico, sicut velocitatem responsus, parvam resistentiam seriem, magnam sensitivitatem, et latam gamman dynamicam. Tamen, hic modus etiam aliquas incommoditates habet, sicut maiorem nivem rumoris, maiorem consumtionem potentiae, et minorem linearitatem.
Characteristicae Photodiode
Characteristicae photodiode describunt eius performance sub diversis conditionibus intensitatis, longitudinis undarum, temperature, voltatis praebentis, etc. Quaedam harum characteristarum sunt:
Applicationes Photodiode
Communicatio optica
Mensura optica
Imaginatio optica
Commutatio optica
Generatio potentiae solaris
Conclusio
Photodiode est dispositivum semiconductoricum quod convertit lucem in currens electricum. Operatur secundum principium effectus photoelectici interni qui creat electronia-foramina quando photonia in diodem PN incidunt. Photodiode operatur sub conditionibus reversae praebentis et habet duos modos: photovoltaicum et photoconductivum. Photodiode habet varias characteristas, sicut responsivitatem, efficientiam quantica, response spectrale, currens tenebris, resistentiam tenebris, rumorem, linearitatem, et tempus responsus.
Photodiode habet multas applicationes in communicatione optica, mensuratione optica, imaginatione optica, commutatione optica, et generatione potentiae solaris. Photodiode potest ad faciendas circuitus alarmorum et circuitus numerandi per detectionem interruptionis fasciculorum luminis uti. Photodiode est dispositivum versatilis et utile quod sentire et convertere potest lucem in electricitatem.
