Apa itu PIN Photodiode?

Apa itu Fotodioda PIN?

Diode PIN

Fotodioda PIN adalah jenis detektor foto, yang dapat mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik. Teknologi ini dikembangkan pada akhir tahun 1950-an. Diode terdiri dari tiga wilayah yang berbeda.Wilayah-wilayah tersebut termasuk wilayah p, wilayah intrinsik, dan wilayah n. Wilayah p dan n memiliki doping yang lebih tinggi dibandingkan dengan dioda pn standar. Selain itu, wilayah intrinsik lebih lebar daripada wilayah muatan ruang dari junction pn normal.

Fotodioda PIN beroperasi dengan tegangan bias balik yang diterapkan, dan ketika bias balik diterapkan, wilayah muatan ruang harus menutupi wilayah intrinsik sepenuhnya. Pasangan lubang-elektron dibentuk di wilayah muatan ruang oleh penyerapan foton. Kecepatan switching dari respons frekuensi fotodioda berbanding terbalik dengan umur pembawa muatannya.

Kecepatan switching dapat ditingkatkan dengan umur pembawa minoritas yang kecil. Dalam aplikasi photodetektor di mana kecepatan respons sangat penting, wilayah muatan ruang harus diperluas sebanyak mungkin untuk mengurangi umur pembawa minoritas, sehingga meningkatkan kecepatan switching. Hal ini dapat dicapai melalui fotodioda PIN dengan penambahan wilayah intrinsik yang membuat lebar wilayah muatan ruang lebih besar. Diagram fotodioda PIN normal diberikan di bawah ini.

Fotodioda avalanche (tidak boleh bingung dengan dioda avalanche) adalah jenis detektor foto yang dapat mengubah sinyal menjadi sinyal listrik. Penelitian awal dalam pengembangan dioda avalanche dilakukan utamanya pada tahun 1960-an. Konfigurasi struktural fotodioda avalanche sangat mirip dengan fotodioda PIN. Fotodioda PIN terdiri dari tiga wilayah-wilayah p, wilayah intrinsik, dan wilayah n. Perbedaannya adalah bahwa bias balik yang diterapkan sangat besar untuk menyebabkan ionisasi benturan. Untuk silikon sebagai bahan semikonduktor, dioda akan membutuhkan antara 100 hingga 200 volt. Pertama, pasangan lubang-elektron dibentuk oleh penyerapan foton di wilayah muatan ruang. Pasangan elektron-lubang tambahan ini dibentuk melalui ionisasi benturan dan segera dipindahkan keluar dari wilayah muatan ruang, menghasilkan waktu transit yang sangat singkat.

• Wilayah p,

• Wilayah intrinsik,

• Wilayah n.

Perbedaannya adalah bahwa bias balik yang diterapkan sangat besar untuk menyebabkan ionisasi benturan. Untuk silikon sebagai bahan semikonduktor, dioda akan membutuhkan antara 100 hingga 200 volt. Pertama, pasangan lubang-elektron dibentuk oleh penyerapan foton di wilayah muatan ruang. Pasangan elektron-lubang tambahan ini dibentuk melalui ionisasi benturan dan segera dipindahkan keluar dari wilayah muatan ruang, menghasilkan waktu transit yang sangat singkat.