Extras din curs
Este cel mai răspândit fotodetector. Conţine 3 straturi semiconductoare. Straturile „p” şi „n”, de regulă, sunt puternic dopate ( ).
Stratul „i” cu grosimea „d” este foarte puţin dopat şi posedă o concentraţie foarte mică de impurităţi donoare ( ).
Structura fotodiodelor p – i –n are structura următoare:
unde: - puterea optică incidentă; - puterea optică reflectată; - puterea optică absorbită; - grosimea stratului de sarcină spaţială; - intensitatea câmpului electric fără polarizare inversă şi la polarizarea cu tensiunea respectiv.
Aplicând fotodiodei tensiunea , în stratul „i” se formează o regiune de sarcină spaţială lărgită cu intensitatea câmpului electric . De regulă, tensiunea se alege în aşa mod ca stratul de sarcină spaţială să acopere toată grosimea stratului „i. Deci:
Semnalul optic incident se absoarbe de structura semiconductoare conform legii:
Sunt generaţi purtători de sarcină care sunt separaţi de câmpul electric .
Fotocurentul diodei este compus din curentul de drift (derivă) şi curentul de difuzie:
este format de purtătorii de sarcină generaţi în interiorul stratului de sarcină spaţială; este generat de purtătorii de sarcină din stratul „n” şi „p”. Deoarece, stratul frontal „p” este foarte subţire ( ), sau este transparent pentru semnalul incident, neglijăm purtătorii de sarcină generaţi în el.
Viteza de generare a purtătorilor de sarcină este:
- fluxul fotonilor incidenţi pe o unitate de suprafaţă.
unde - coeficientul de reflexie, - suprafaţa fotoactivă.
Curentul de derivă se determină după relaţia:
Pentru densitatea purtătorilor de sarcină minoritari (goluri) în volumul de tip „n” a semiconductorului se determină din ecuaţia de difuzie:
Preview document
Conținut arhivă zip
- Fotodiode P-I-N.doc