Cosa è un fotodiodo PIN?
Cos'è un fotodiodo PIN?
Diodo PIN
Il fotodiodo PIN è un tipo di rilevatore di luce, in grado di convertire segnali ottici in segnali elettrici. Questa tecnologia è stata sviluppata alla fine degli anni '50. Il diodo è composto da tre regioni distinte.
Comprende una regione p, una regione intrinseca e una regione n. La regione p e la regione n sono dopate più pesantemente rispetto a quelle dei diodi p-n standard. Inoltre, la regione intrinseca è più ampia della regione di carica spaziale di una giunzione pn normale.
Il fotodiodo PIN funziona con una tensione inversa applicata e, quando viene applicata la polarizzazione inversa, la regione di carica spaziale deve coprire completamente la regione intrinseca. Le coppie elettrone-buco vengono generate nella regione di carica spaziale attraverso l'assorbimento dei fotoni. La velocità di commutazione della risposta in frequenza del fotodiodo è inversamente proporzionale alla vita media dei portatori.
La velocità di commutazione può essere migliorata con una vita media dei portatori minoritari ridotta. Nelle applicazioni di rivelatori dove la velocità di risposta è cruciale, la regione di esaurimento dovrebbe essere allargata il più possibile per diminuire la vita media dei portatori minoritari, aumentando così la velocità di commutazione. Ciò può essere ottenuto con un fotodiodo PIN poiché l'inserimento della regione intrinseca rende la larghezza della regione di carica spaziale maggiore. Il diagramma di un fotodiodo PIN normale è mostrato di seguito.
Il fotodiodo ad avallo (non da confondersi con un diodo ad avallo) è un tipo di rilevatore di luce che può convertire i segnali in segnali elettrici. Le ricerche pionieristiche sullo sviluppo del fotodiodo ad avallo sono state principalmente condotte negli anni '60. La configurazione strutturale del fotodiodo ad avallo è molto simile a quella del fotodiodo PIN. Un fotodiodo PIN è composto da tre regioni-
Regione p,
Regione intrinseca,
Regione n.
La differenza sta nel fatto che la polarizzazione inversa applicata è molto elevata per causare l'ionizzazione d'impatto. Per il silicio come materiale semiconduttore, un diodo avrà bisogno tra i 100 e i 200 volt. Inizialmente, le coppie elettrone-buco vengono generate dall'assorbimento dei fotoni nella regione di esaurimento. Queste coppie elettrone-buco aggiuntive vengono generate attraverso l'ionizzazione d'impatto e vengono rapidamente spazzate fuori dalla regione di esaurimento, risultando in tempi di transito molto brevi.
