โฟโตไดโอดคือ PN- ทางแยกไดโอด ที่ใช้พลังงานแสงในการผลิตกระแสไฟฟ้า บางครั้งเรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับภาพถ่ายเครื่องตรวจจับแสงและเซ็นเซอร์ภาพถ่าย ไดโอดเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อทำงานในสภาวะอคติย้อนกลับซึ่งหมายความว่าด้าน P ของโฟโตไดโอดเชื่อมโยงกับขั้วลบของแบตเตอรี่และด้าน n เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ ไดโอดนี้มีความซับซ้อนมากในการให้แสงสว่างดังนั้นเมื่อแสงตกบนไดโอดมันจะเปลี่ยนแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้ง่าย เซลล์แสงอาทิตย์ยังถูกตราหน้าว่าเป็นโฟโตไดโอดพื้นที่ขนาดใหญ่อีกด้วยเพราะ แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า . แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์จะทำงานในที่มีแสงจ้าเท่านั้น
โฟโตไดโอดคืออะไร?
โฟโตไดโอดเป็นเครื่องตรวจจับแสงประเภทหนึ่งที่ใช้ในการแปลงแสงให้เป็นกระแสหรือแรงดันตามโหมดการทำงานของอุปกรณ์ ประกอบด้วยฟิลเตอร์กรองแสงเลนส์ในตัวและพื้นที่ผิว ไดโอดเหล่านี้มีเวลาตอบสนองช้าเมื่อพื้นที่ผิวของโฟโตไดโอดเพิ่มขึ้น โฟโตไดโอดนั้นเหมือนกับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป แต่อาจมองเห็นได้เพื่อให้แสงไปถึงส่วนที่บอบบางของอุปกรณ์ ไดโอดหลายตัวมีไว้สำหรับ การใช้งานเหมือนกับโฟโตไดโอดจะใช้ทางแยก PIN มากกว่าทางแยก PN ทั่วไป
โฟโตไดโอดบางตัวจะมีลักษณะดังนี้ ไดโอดเปล่งแสง . พวกเขามีสองขั้วที่มาจากปลาย ปลายที่เล็กกว่าของไดโอดคือขั้วแคโทดในขณะที่ปลายอีกต่อไปของไดโอดคือขั้วแอโนด ดูแผนผังต่อไปนี้สำหรับด้านแอโนดและแคโทด ภายใต้เงื่อนไขอคติไปข้างหน้ากระแสไฟฟ้าทั่วไปจะไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบตามลูกศรในสัญลักษณ์ไดโอด กระแสไฟฟ้าโฟโตจะไหลในทิศทางย้อนกลับ
ประเภทของโฟโตไดโอด
แม้ว่าโฟโตไดโอดในตลาดจะมีอยู่หลายประเภทและทั้งหมดทำงานบนหลักการพื้นฐานเดียวกันแม้ว่าบางส่วนจะได้รับการปรับปรุงโดยเอฟเฟกต์อื่น ๆ การทำงานของโฟโตไดโอดประเภทต่างๆทำงานในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่การทำงานพื้นฐานของไดโอดเหล่านี้ยังคงเหมือนเดิม ประเภทของโฟโตไดโอดสามารถจำแนกตามโครงสร้างและหน้าที่ได้ดังนี้
- PN โฟโตไดโอด
- Schottky Photo Diode
- PIN โฟโตไดโอด
- โฟโตไดโอดถล่ม
PN โฟโตไดโอด
โฟโตไดโอดที่พัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกคือประเภท PN เมื่อเทียบกับประเภทอื่น ๆ ประสิทธิภาพของมันยังไม่ก้าวหน้า แต่ในปัจจุบันมีการใช้งานในหลายแอพพลิเคชั่น การตรวจจับแสงส่วนใหญ่เกิดขึ้นในบริเวณพร่องของไดโอด ไดโอดนี้มีขนาดค่อนข้างเล็ก แต่ความไวของมันไม่มากเมื่อเทียบกับตัวอื่น โปรดดูลิงค์นี้เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PN diode
PIN โฟโตไดโอด
ในปัจจุบันโฟโตไดโอดที่ใช้บ่อยที่สุดคือประเภท PIN ไดโอดนี้รวบรวมโฟตอนแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับโฟโตไดโอด PN มาตรฐานเนื่องจากพื้นที่ภายในที่กว้างระหว่างบริเวณ P และ N ช่วยให้สามารถรวบรวมแสงได้มากขึ้นและนอกจากนี้ยังมีความจุที่ต่ำกว่า โปรดดูลิงก์นี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไดโอด PIN
โฟโตไดโอดถล่ม
ไดโอดชนิดนี้ใช้ในบริเวณที่มีแสงน้อยเนื่องจากมีระดับเกนสูง มันสร้างเสียงรบกวนในระดับสูง ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงไม่เหมาะสมสำหรับทุกการใช้งาน โปรดดูลิงก์นี้เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับไดโอด Avalanche
โฟโตไดโอด Schottky
โฟโตไดโอด Schottky ใช้ไดโอด Schottky และมีจุดเชื่อมต่อไดโอดขนาดเล็กซึ่งหมายความว่ามีความจุของทางแยกขนาดเล็กดังนั้นจึงทำงานด้วยความเร็วสูง ดังนั้นโฟโตไดโอดประเภทนี้จึงมักใช้ในระบบสื่อสารออปติคอลแบนด์วิดท์สูง (BW) เช่นลิงก์ไฟเบอร์ออปติก โปรดดูลิงค์นี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Schottky diode
โฟโตไดโอดแต่ละประเภทมีประโยชน์และข้อเสียของตัวเอง การเลือกไดโอดนี้สามารถทำได้โดยอาศัยแอพพลิเคชั่น พารามิเตอร์ต่างๆที่ต้องพิจารณาในการเลือกโฟโตไดโอดส่วนใหญ่ ได้แก่ สัญญาณรบกวนความยาวคลื่นข้อ จำกัด อคติย้อนกลับอัตราขยาย ฯลฯ พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของโฟโตไดโอด ได้แก่ การตอบสนองประสิทธิภาพควอนตัมเวลาขนส่งหรือเวลาตอบสนอง
ไดโอดเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในแอพพลิเคชั่นที่ต้องมีการตรวจจับการมีอยู่ของแสงสีตำแหน่งความเข้ม คุณสมบัติหลักของไดโอดเหล่านี้มีดังต่อไปนี้
- ความเป็นเส้นตรงของไดโอดนั้นดีเมื่อเทียบกับแสงที่ตกกระทบ
- เสียงรบกวนต่ำ
- การตอบสนองเป็นสเปกตรัมกว้าง
- ทนทานด้วยกลไก
- น้ำหนักเบาและกะทัดรัด
- อายุยืน
วัสดุที่จำเป็นในการสร้างโฟโตไดโอดและช่วงของช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีดังต่อไปนี้
- สำหรับวัสดุซิลิกอนช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะอยู่ที่ (190-1100) นาโนเมตร
- สำหรับวัสดุเจอร์เมเนียมช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะอยู่ที่ (400-1700) นาโนเมตร
- สำหรับวัสดุอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะอยู่ที่ (800-2600) นาโนเมตร
- สำหรับวัสดุตะกั่ว (II) ซัลไฟด์ช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะเป็น<1000-3500) nm
- สำหรับสารปรอทแคดเมียมเทลลูไรด์ช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะอยู่ที่ (400-14000) นาโนเมตร
เนื่องจากแบนด์แก็ปที่ดีกว่าโฟโตไดโอดที่ใช้ Si จึงสร้างสัญญาณรบกวนต่ำกว่าโฟโตไดโอดแบบ Ge
การก่อสร้าง
การสร้างโฟโตไดโอดสามารถทำได้โดยใช้เซมิคอนดักเตอร์สองตัวเช่น P-type & N-type ในการออกแบบนี้การก่อตัวของวัสดุประเภท P สามารถทำได้จากการแพร่กระจายของสารตั้งต้นชนิด P ซึ่งเจือเพียงเล็กน้อย ดังนั้นชั้น P + ไอออนสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากวิธีการแพร่กระจาย บนพื้นผิวของ N-type สามารถปลูกชั้น epitaxial ชนิด N ได้
การก่อสร้างโฟโตไดโอด
การพัฒนาชั้นการแพร่กระจาย P + สามารถทำได้บนชั้น epitaxial ชนิด N ที่เจือมาก หน้าสัมผัสได้รับการออกแบบด้วยโลหะเพื่อสร้างขั้วสองขั้วเช่นขั้วบวกและขั้วลบ บริเวณด้านหน้าของไดโอดสามารถแยกออกเป็นสองประเภทเช่นพื้นผิวที่ใช้งานและไม่ใช้งาน
การออกแบบพื้นผิวที่ไม่ใช้งานสามารถทำได้ด้วยซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) บนพื้นผิวที่ใช้งานอยู่รังสีของแสงสามารถตกกระทบได้ในขณะที่บนพื้นผิวที่ไม่มีการใช้งานรังสีของแสงจะไม่สามารถตกกระทบได้ & พื้นผิวที่ใช้งานสามารถถูกปกคลุมด้วยวัสดุป้องกันการสะท้อนเพื่อไม่ให้พลังงานของแสงสูญเสียไปและสามารถเปลี่ยนค่าสูงสุดเป็นกระแสไฟฟ้าได้
การทำงานของโฟโตไดโอด
หลักการทำงานของโฟโตไดโอดคือเมื่อโฟตอนที่มีพลังงานเหลือเฟือกระทบกับไดโอดมันจะทำให้อิเล็กตรอนสองรู กลไกนี้เรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์ตาแมวด้านใน หากการดูดซับเกิดขึ้นในจุดเชื่อมต่อพื้นที่พร่องพาหะจะถูกลบออกจากจุดเชื่อมต่อโดยสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นของบริเวณพร่อง
หลักการทำงานของโฟโตไดโอด
ดังนั้นรูในบริเวณนั้นจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวกและอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปยังแคโทดและจะมีการสร้างกระแสไฟฟ้าแบบโฟโต กระแสทั้งหมดผ่านไดโอดคือผลรวมของการไม่มีแสงและกระแสไฟโฟโต ดังนั้นจึงต้องลดกระแสที่ขาดลงเพื่อเพิ่มความไวของอุปกรณ์ให้สูงสุด
โหมดการทำงาน
โหมดการทำงานของโฟโตไดโอดมีสามโหมด ได้แก่ โหมดโฟโตโวลตาอิกโหมดโฟโตคอนดัคทีฟโหมดไดโอดถล่ม
โหมดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: โหมดนี้เรียกอีกอย่างว่าโหมด zero-bias ซึ่งมีการผลิตแรงดันไฟฟ้าโดยโฟโตไดโอดที่ทำให้สว่างขึ้น ให้ช่วงไดนามิกที่เล็กมากและความจำเป็นที่ไม่ใช่เชิงเส้นของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น
โหมด Photoconductive: โฟโตไดโอดที่ใช้ในโหมดโฟโตคอนดัคทีฟนี้มักจะเอนเอียงแบบย้อนกลับ แอปพลิเคชันแรงดันย้อนกลับจะเพิ่มความกว้างของชั้นพร่องซึ่งจะช่วยลดเวลาตอบสนองและความจุของทางแยก โหมดนี้เร็วเกินไปและแสดงสัญญาณรบกวนอิเล็กทรอนิกส์
โหมด Avalanche Diode: ไดโอด Avalanche ทำงานในสภาวะที่มีอคติย้อนกลับสูงซึ่งอนุญาตให้มีการคูณของการสลายหิมะถล่มไปยังคู่อิเล็กตรอน - รูที่ผลิตจากภาพถ่ายแต่ละคู่ ผลลัพธ์นี้เป็นผลกำไรภายในโฟโตไดโอดซึ่งจะเพิ่มการตอบสนองของอุปกรณ์อย่างช้าๆ
ทำไมโฟโตไดโอดจึงทำงานแบบ Reverse Bias
โฟโตไดโอดทำงานในโหมดโฟโตไดโอด เมื่อเชื่อมต่อไดโอดแบบไบแอสย้อนกลับแล้วความกว้างของชั้นพร่องสามารถเพิ่มขึ้นได้ ดังนั้นสิ่งนี้จะลดความจุของทางแยกและเวลาตอบสนอง ในความเป็นจริงการให้น้ำหนักนี้จะทำให้เวลาตอบสนองของไดโอดเร็วขึ้น ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและความสว่างจึงเป็นสัดส่วนเชิงเส้น
Photodiode หรือ Phototransistor แบบไหนดีกว่ากัน?
ทั้งโฟโตไดโอดและโฟโตทรานซิสเตอร์ใช้สำหรับแปลงพลังงานของแสงเป็นไฟฟ้า อย่างไรก็ตามโฟโตทรานซิสเตอร์ตอบสนองได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับโฟโตไดโอดเนื่องจากการใช้ทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์เปลี่ยนกระแสฐานซึ่งเป็นสาเหตุเนื่องจากการดูดซับแสงและดังนั้นจึงสามารถรับกระแสเอาต์พุตขนาดใหญ่ได้ตลอดทั้งขั้วตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ การตอบสนองของเวลาโฟโตไดโอดนั้นเร็วมากเมื่อเทียบกับโฟโตทรานซิสเตอร์ ดังนั้นจึงใช้ได้เมื่อเกิดความผันผวนในวงจร เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเราได้แสดงรายการบางจุดของโฟโตไดโอดเทียบกับโฟโตรีซิสเตอร์
โฟโตไดโอด | โฟโต้ทรานซิสเตอร์ |
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่แปลงพลังงานจากแสงเป็นกระแสไฟฟ้าเรียกว่าโฟโตไดโอด | โฟโต้ทรานซิสเตอร์ใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานของแสงเป็นกระแสไฟฟ้าโดยใช้ทรานซิสเตอร์ |
มันสร้างทั้งกระแสและแรงดัน | มันสร้างกระแส |
เวลาตอบสนองคือความเร็ว | เวลาตอบสนองช้า |
มีการตอบสนองน้อยกว่าเมื่อเทียบกับโฟโตทรานซิสเตอร์ | มันตอบสนองและสร้างกระแส o / p ได้มาก |
ไดโอดนี้ทำงานได้ทั้งในสภาวะการให้น้ำหนัก | ไดโอดนี้ทำงานในการให้น้ำหนักไปข้างหน้าเท่านั้น |
ใช้ในเครื่องวัดแสงโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ฯลฯ | ใช้เพื่อตรวจจับแสง |
วงจรโฟโตไดโอด
แผนภาพวงจรของโฟโตไดโอดแสดงไว้ด้านล่าง วงจรนี้สามารถสร้างขึ้นด้วยตัวต้านทาน 10k และโฟโตไดโอด เมื่อโฟโตไดโอดสังเกตเห็นแสงแล้วก็จะปล่อยให้กระแสไฟไหลตลอด ผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายผ่านไดโอดนี้สามารถแปรผันตรงกับผลรวมของแสงที่สังเกตเห็นผ่านไดโอด
แผนภูมิวงจรรวม
การเชื่อมต่อโฟโตไดโอดในวงจรภายนอก
ในแอปพลิเคชันใด ๆ โฟโตไดโอดจะทำงานในโหมดอคติย้อนกลับ ขั้วแอโนดของวงจรสามารถเชื่อมต่อกับกราวด์ได้ในขณะที่ขั้วแคโทดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ เมื่อส่องผ่านแสงแล้วกระแสจะไหลจากขั้วแคโทดไปยังขั้วแอโนด
เมื่อโฟโตไดโอดถูกใช้กับวงจรภายนอกแล้วพวกมันจะเชื่อมโยงกับแหล่งพลังงานภายในวงจร ดังนั้นปริมาณกระแสที่สร้างผ่านโฟโตไดโอดจะน้อยมากดังนั้นค่านี้จึงไม่เพียงพอที่จะสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟภายนอกแล้วจะส่งกระแสไฟฟ้าไปยังวงจรมากขึ้น ในวงจรนี้ใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานเพื่อช่วยในการเพิ่มค่าของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้อุปกรณ์ภายนอกมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
ประสิทธิภาพของโฟโตไดโอด
ประสิทธิภาพควอนตัมของโฟโตไดโอดสามารถกำหนดได้ว่าเป็นส่วนของโฟตอนที่ดูดซับซึ่งบริจาคให้กับกระแสไฟโฟโตไดโอด สำหรับไดโอดเหล่านี้มีการเชื่อมโยงอย่างเปิดเผยกับการตอบสนอง 'S' โดยไม่มีผลกระทบจากหิมะถล่มจากนั้นกระแสโฟโตจะแสดงเป็น
ฉัน = S P = ηe / hv ป
ที่ไหน
‘η’ คือประสิทธิภาพของควอนตัม
‘e’ คือประจุของอิเล็กตรอน
‘hν’ คือพลังงานของโฟตอน
ประสิทธิภาพควอนตัมของโฟโตไดโอดนั้นสูงมาก ในบางกรณีจะสูงกว่า 95% แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากผ่านความยาวคลื่น ประสิทธิภาพควอนตัมสูงต้องการการควบคุมการสะท้อนนอกเหนือจากประสิทธิภาพภายในที่สูงเช่นการเคลือบป้องกันแสงสะท้อน
ความรับผิดชอบ
การตอบสนองของโฟโตไดโอดคืออัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าโฟโตที่สร้างขึ้นและพลังงานแสงที่ดูดซับสามารถกำหนดได้ภายในส่วนเชิงเส้นของการตอบสนอง ในโฟโตไดโอดโดยปกติจะมีค่าสูงสุดในย่านความยาวคลื่นทุกที่ที่พลังงานโฟตอนค่อนข้างสูงกว่าพลังงานแบนด์แก็ปและลดลงภายในขอบเขตแบนด์แก็ปเมื่อใดก็ตามที่การดูดกลืนลดลง
การคำนวณโฟโตไดโอดสามารถทำได้โดยใช้สมการต่อไปนี้
R = η (อี / hv)
ในสมการข้างต้น 'h ν' คือพลังงานของโฟตอน 'η' คือประสิทธิภาพของควอนตัมและ 'e' ประจุของประถม ตัวอย่างเช่นประสิทธิภาพควอนตัมของโฟโตไดโอดคือ 90% ที่ความยาวคลื่น 800 นาโนเมตรการตอบสนองจะเท่ากับ 0.58 A / W
สำหรับโฟโตมัลติมิเตอร์และโฟโตไดโอดหิมะถล่มมีปัจจัยพิเศษสำหรับการคูณของกระแสภายในดังนั้นค่าที่เป็นไปได้จะสูงกว่า 1 A / W โดยทั่วไปการคูณของกระแสจะไม่รวมอยู่ในประสิทธิภาพของควอนตัม
โฟโตไดโอด PIN กับโฟโตไดโอด PN
ทั้งโฟโตไดโอดเช่น PN & PIN สามารถหาได้จากซัพพลายเออร์จำนวนมาก การเลือกโฟโตไดโอดมีความสำคัญมากในขณะที่ออกแบบวงจรโดยพิจารณาจากประสิทธิภาพและลักษณะที่ต้องการ
โฟโตไดโอด PN ไม่ทำงานแบบอคติย้อนกลับดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานที่มีแสงน้อยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสัญญาณรบกวน
โฟโตไดโอด PIN ที่ทำงานแบบอคติย้อนกลับสามารถนำกระแสรบกวนเพื่อลดอัตราส่วน S / N
สำหรับการใช้งานช่วงไดนามิกสูงการให้น้ำหนักย้อนกลับจะให้ประสิทธิภาพที่ดี
สำหรับแอปพลิเคชัน BW สูงการให้น้ำหนักย้อนกลับจะให้ประสิทธิภาพที่ดีเช่นความจุในพื้นที่ของ P & N และการจัดเก็บความจุประจุมีขนาดเล็ก
ข้อดี
ข้อดีของโฟโตไดโอด รวมสิ่งต่อไปนี้
- ความต้านทานน้อยลง
- ความเร็วในการทำงานที่รวดเร็วและสูง
- อายุการใช้งานยาวนาน
- เครื่องตรวจจับแสงที่เร็วที่สุด
- การตอบสนองทางสเปกตรัมทำได้ดี
- ไม่ใช้ไฟฟ้าแรงสูง
- การตอบสนองความถี่ทำได้ดี
- แข็งและน้ำหนักเบา
- มันตอบสนองต่อแสงได้ดีมาก
- กระแสมืดคือ lees
- ประสิทธิภาพควอนตัมสูง
- เสียงรบกวนน้อยลง
ข้อเสีย
ข้อเสียของโฟโตไดโอด รวมสิ่งต่อไปนี้
- เสถียรภาพอุณหภูมิไม่ดี
- การเปลี่ยนแปลงภายในกระแสมีน้อยมากดังนั้นอาจไม่เพียงพอที่จะขับเคลื่อนวงจร
- พื้นที่ใช้งานมีขนาดเล็ก
- โฟโตไดโอดทางแยก PN ปกติมีเวลาตอบสนองสูง
- มีความไวน้อยกว่า
- ส่วนใหญ่ทำงานโดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
- ใช้แรงดันไฟฟ้าชดเชย
การใช้งานโฟโตไดโอด
- การใช้งานของโฟโตไดโอดเกี่ยวข้องกับการใช้งานที่คล้ายคลึงกันของเครื่องตรวจจับแสงเช่นอุปกรณ์ที่มีประจุคู่ตัวนำโฟโตคอนดักเตอร์และหลอดโฟโตมัลติเพลเยอร์
- ไดโอดเหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่น เครื่องตรวจจับควัน เครื่องเล่นคอมแพคดิสก์โทรทัศน์และรีโมทคอนโทรลใน VCR
- ในอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคอื่น ๆ เช่นวิทยุนาฬิกามาตรวัดแสงของกล้องและไฟถนนมักใช้ตัวนำโฟโตคอนดักเตอร์มากกว่าโฟโตไดโอด
- โฟโตไดโอดมักใช้สำหรับการวัดความเข้มของแสงที่แน่นอนในวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้วจะมีการตอบสนองเชิงเส้นที่ดีขึ้นกว่าโฟโตคอนดักเตอร์
- โฟโตไดโอดยังใช้กันอย่างแพร่หลายใน การใช้งานทางการแพทย์มากมาย เช่นเครื่องมือในการวิเคราะห์ตัวอย่างเครื่องตรวจจับสำหรับการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์และยังใช้ในเครื่องตรวจวัดก๊าซในเลือด
- ไดโอดเหล่านี้เร็วกว่าและซับซ้อนกว่าไดโอด PN Junction ทั่วไปมากและด้วยเหตุนี้จึงมักใช้สำหรับการควบคุมแสงและในการสื่อสารด้วยแสง
ลักษณะ V-I ของโฟโตไดโอด
โฟโตไดโอดทำงานอย่างต่อเนื่องในโหมดอคติย้อนกลับ ลักษณะของโฟโตไดโอดแสดงไว้อย่างชัดเจนในรูปต่อไปนี้ว่ากระแสโฟโตเคอร์เรนต์เกือบจะไม่ขึ้นกับแรงดันไบอัสย้อนกลับ สำหรับความส่องสว่างเป็นศูนย์กระแสไฟโฟโตจะเกือบเป็นศูนย์ยกเว้นสำหรับกระแสมืดขนาดเล็ก มันเป็นไปตามลำดับของนาโนแอมแปร์ เมื่อพลังงานแสงเพิ่มขึ้นกระแสโฟโตก็จะเพิ่มขึ้นในเชิงเส้นด้วย โฟโตไดโอดสูงสุดไม่สมบูรณ์โดยการกระจายกำลังของโฟโตไดโอด
ลักษณะเฉพาะ
ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ หลักการทำงานของโฟโตไดโอด ลักษณะและการใช้งาน อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์เช่นโฟโตไดโอดมีให้เลือกหลายประเภทซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด ไดโอดเหล่านี้ใช้กับแหล่งกำเนิดแสง IR เช่นนีออน LED เลเซอร์และหลอดฟลูออเรสเซนต์ เมื่อเทียบกับไดโอดตรวจจับแสงอื่น ๆ ไดโอดเหล่านี้มีราคาไม่แพง เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้คำถามใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือการนำไปใช้ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สำหรับนักศึกษาวิศวกรรม . โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ โฟโตไดโอดมีหน้าที่อะไร เหรอ?
เครดิตภาพ:
- โฟโตไดโอด ฮามามัตสึ
- การทำงานของโฟโตไดโอด ฟิสิกส์และวิทยุอิเล็กทรอนิกส์
- ลักษณะ V-I ของโฟโตไดโอด บทแนะนำเชิงนิเวศ