انواع و اصول کاری فتودیود:
اگرچه انواع مختلفی از فتودیودها وجود دارد، اما همه آن ها تحت اصول کاری یکسانی کار می کنند و تنها عملکرد بعضی از آن ها توسط عوامل دیگری بهبود یافته است.
با وجود این که بعضی از فتودیودها ظاهرا به طریق متفاوتی کار می کنند، اما عملکرد اصلی در آن ها ثابت باقی مانده است. دیودها بر اساس عملکرد و ساختار به انواع زیر طبقه بندی می شوند.
این دیودها در مواردی که تشخیص نور، رنگ، موقعیت و شدت مورد نیاز باشند، دارای کاربردهای بسیار متنوعی هستند. مهم ترین ویژگی این دیودها عبارتند از:
مواد به کار رفته در ساخت فتودیودها و گستره طول موج طیف الکترومغناطیسی آن ها به صورت زیر هستند.
به دلیل شکاف باند (band gap) بهتر، فتودیودهای مبتنی بر سیلیکون نسبت به فتودیودهای مبتنی بر ژرمانیم نویز کمتری تولید می کنند.
اصول کاری یک فتودیود به این صورت است که اگر فتونی با انرژی کافی به سطح فتودیود برخورد کند، منجر به ایجاد یک زوج حفره الکترونی (Electron-Hole) می شود که این مکانیزم اثر فتوالکتریک داخلی نام دارد.
اگر جذب از پیوند ناحیه تخلیه (Depletion Region Junction) شروع شود، حامل ها توسط میدان الکتریکی داخلی ناحیه تخلیه از پیوند حذف می شوند.
بنابراین حفره ها در آن ناحیه به سمت آند و الکترون ها به سمت کاتد حرکت می کنند و باعث تولید جریان نوری (Photocurrent) می شوند.
جریان کلی در دیود برابر با مجموع جریان نوری و جریان تاریکی یا Dark Current (جریانی که در عدم حضور نور از دیود می گذرد) است.
بدیهی است که برای افزایش حساسیت فتودیود، جریان تاریکی باید کاهش یابد. در شکل زیر نمایی از اصول کاری یک فتودیود نشان داده شده است.