Почему полупроводниковые фотодиоды имеют обратное смещение?
<б>1. Повышенная чувствительность:
* Регион истощения: Обратное смещение расширяет область обеднения внутри диода. Эта область практически лишена свободных носителей заряда (электронов и дырок), что создает более широкое «пустое пространство» внутри полупроводникового материала.
* Электрическое поле: Напряжение обратного смещения создает сильное электрическое поле в области обеднения.
* Эффективный сбор платежей: Когда световые фотоны попадают на диод, они генерируют электронно-дырочные пары. Электрическое поле отталкивает эти носители друг от друга, предотвращая рекомбинацию и обеспечивая эффективный сбор генерируемого заряда.
<б>2. Низкий темновой ток:
* Снижение тепловыделения: Обратное смещение подавляет тепловую генерацию электронно-дырочных пар в области истощения, сводя к минимуму «темновой ток», который течет даже в отсутствие света. Это имеет решающее значение для точного обнаружения света.
<б>3. Быстрое время ответа:
* Уменьшенная емкость: Более широкая область обеднения, связанная с обратным смещением, эффективно снижает емкость фотодиода. Это приводит к сокращению времени отклика, позволяя диоду быстрее реагировать на изменения интенсивности света.
<б>4. Линейность:
* Постоянный ответ: Операция обратного смещения обеспечивает линейную зависимость между интенсивностью падающего света и выходным током фотодиода. Эта линейность необходима для точных измерений интенсивности света.
Вкратце:
Обратное смещение фотодиода повышает его чувствительность, уменьшает темновой ток, улучшает время отклика и обеспечивает линейность его работы, что делает его идеальным для различных приложений в области обнаружения света, измерения и оптической связи.