Fotodiode

Kennlinie Fotodiode

Fotodioden sind Halbleiter-Bauelemente, bei denen Lichtwellen auf einen pn-Übergang fallen können und damit eine Stromänderung verursachen. Eine Fotodiode kann in drei verschiedenen Bereichen betrieben werden:

• Betrieb als Fotoelement: Liegt an der Diode eine Spannung $U > 0$ an, so liefert die Fotodiode bei Lichteinfall elektrische Energie. Die Fotodiode arbeitet als Solarzelle.
• Betrieb im Kurzschluss: Die Diode liefert einen linear von der Bestrahlungsstärke abhängigen Strom in Sperrrichtung.
• Betrieb im Sperrbereich: Bei einer Spannung $U < 0$ fließt ein linear vom Licht abhängiger Sperrstrom. Der Betrieb im Sperrbereich wird vor allem in integrierten CMOS-Sensoren angewendet.

Fotodiodo

Curva característica del fotodiodo

Los fotodiodos son componentes semiconductores en los cuales las ondas de luz pueden caer en una unión p-n y generar un cambio en la corriente. Un fotodiodo puede operar de tres formas diferentes:

Como elemento fotovoltaico: En el caso de un voltaje V > 0 en el diodo, los fotodiodos producen energía eléctrica por la exposición a la luz y por lo tanto trabajan como celdas solares.

En modo de corto circuito: El diodo produce una corriente en la dirección inversa con dependencia lineal en la irradiancia.

En la región de modo inactivo: Una corriente inactiva fluye con dependencia lineal en la luz a un voltaje V < 0 . Este modo de operación se usa principalmente en sensores CMOS integrados.

Curva característica del fotodiodo