Fotodetektor

0
86

Fotodetektor – podzespół elektroniczny zamieniający promienie świetlne na sygnały elektryczne.

Fotodetektory budowane są w oparciu o różne zjawiska fizyczne, w tym:

  • Fotoemisja (zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne) – wybicie elektronów spowodowane energią padającego fotonu. Energia przekazana przez foton jest równa bądź wyższa energii jaką musi posiadać elektron aby pokonać przerwę energetyczną i przedostać się z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa, a następnie z pasma przewodnictwa do przestrzeni swobodnej.
  • Fotoprzewodnictwo (zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne) – pobudzone dzięki energii padających fotonów elektrony nie opuszczają materiału ale przemieszczają się pomiędzy pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa. Efektem jest wzrost przewodnictwa elektrycznego materiału.
  • Absorpcja termiczna – strumień fotonów pochłonięty poprzez sieć krystaliczną materiału wywołuje wzrost jego temperatury (stany oscylacyjne i rotacyjne).

Wśród fotodetektorów wyróżnić można m.in.:

  • Fotorezystor – podzespół zmieniający swoją rezystancję w zależności od natężenia światła.
  • Fotodioda – pod wpływem oświetlenia złącza p-n wzrasta prąd upływu.
  • Fototranzystor – ładunki nadmiarowe generowane są w wyniku oświetlenia bazy.
  • Fototyrystor – przejście w stan przewodzenia odbywa się w wyniku promieniowania elektromagnetycznego (zakres widzialny i podczerwień).
  • Fotoogniwo – w efekcie zjawiska fotowoltaicznego następuje tu przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną.
  • Fotodioda PIN – ze względu na budowę diody (słabo domieszkowana warstwa i pomiędzy warstwami p oraz n) następuje zwiększenie obszaru światłoczułego. Zmniejszeniu ulega także pojemność złącza, co pociąga wzrost częstotliwości działania układu.
  • Fotodioda lawinowa – wykazuje wewnętrzne wzmocnienie realizowane przez lawinowe powielanie nośników w obszarze złącza. Źródłem prądu jest oświetlone złącze p-n spolaryzowane napięciem przeciwnym w stosunku do kierunku przewodzenia diody. Emisja następuje w efekcie zjawiska fotowoltaicznego. 
  • Fotopowielacz – emisja elektronów z fotokatody wywołana jest przez promieniowanie elektromagnetyczne.
  • Przetwornik CCD – przetwornik wizyjny w postaci scalonego układu półprzewodnikowego.

Zastosowanie

Fotodetektory znajdują zastosowanie w optoelektronice, układach termowizyjnych, automatyce przemysłowej, systemach zabezpieczających i technice laserowej.

Dodaj komentarz

avatar
  Subscribe  
Powiadom o