Iобщ , мкА

Uxx1

Uxx2

Ф1

Ф2

Ф3

Фотодиод - полупроводниковый прибор с р-n переходом, ток которого зависит от облучающего его светового потока.

Если фотодиод не освещен, он ведет себя как обычный диод , через него проходит обратный ток , образованный неосновными носителями заряда областей р и n (в данном случае его называют темновым). Если на фотодиод падает свет , то в следствии внутреннего фотоэффекта в обоих областях фотодиода генерируются пары носителей заряда. Неосновные носители заряда, для которых поле р-n перехода является ускоряющим, могут легко преодолеть р-n перход и попасть в смежную область (дырки n-области - в область р, а электроны р области - в область n) и тем самым внести свой вклад в общий ток неосновных носителей заряда фотодиода. Ток неосновных носителей, вызванный освещением, не зависит от напряжения, приложенного к р-n переходу , он пропорционален световому потоку и называется световым потоком или фототоком.

Фотодиод описывается вольтамперной, энергетической (световой) , спектральной и частотной характеристиками. Вольт амперная характеристика приведена выше. Энергетическая (световая) характеристика фотодиода связывает фототок со световым потоком, падающим на фотодиод (рис. 7.3 а). Спектральная характеристика фотодиода аналогична соответствующим характеристикам фоторезистора и зависит от материала фотодиода и количества примесей (рис.7.3 б).Частотная характеристика показывает изменение интегральной чувствительности при изменении яркости светового потока с разной частотной модуляцией (рис.7.3 в).

Параметры фотодиода следующие:

1. Темновой ток Iт - начальный обратный ток, протекающий через диод при отсутствии внешнего смещения и

светового излучения (10...20 мкА для германиевых и 1...2 мкА для кремниевых диодов).

2. Рабочее напряжение Uр - номинальное напряжение, прикладываемое к фотодиоду в фотодиодном режиме (Uр = 10...30 В).

3. Интегральная чувствительность Sинт показывает, как изменяется фототок при единичном изменении светового потока:

Sинт = dIф/dФ

4. Граничная частота fгр - частота, на которой интегральная чувствительность уменьшается в раз ( ... Гц).