مشخصه های فتودیود

مشخصه های فتودیود:
پارامترهای عملکرد بحرانی در یک فتودیود به صورت زیر هستند.

پاسخ دهی:
پاسخ دهی طیفی (Spectral Responsivity) برابر با نسبت جریان نوری تولیدی به توان نور دریافتی هنگام استفاده در مد هادی نور است که بر حسب آمپر بر وات بیان می شود.

وابستگی طول موج همچنین بر اساس راندمان کوانتومی (Quantum Efficiency) یا نسبت تعداد حامل های تولید شده توسط نور به فتون های دریافت شده، به عنوان یک کمیت بدون واحد بیان می شود.

جریان تاریک:
جریان تاریک، جریانی در فتودیود است که در عدم حضور نور و هنگام کار در مد هادی نور تولید می شود. جریان تاریک شامل جریان نوری تولید شده به وسیله تشعشعات پس زمینه و جریان اشباع دیود نیمه رسانا است.

اگر فتودیود برای ساخت اندازه گیر دقیق توان نوری مورد استفاده قرار می گیرد، جریان تاریک باید بعد از کالیبراسیون محاسبه شود. باید به این امر توجه کرد که زمانی که یک فتودیود در سیستم مخابرات نوری مورد استفاده قرار می گیرد، منبع نویز بزرگی محسوب می شود.

زمان پاسخ دهی:
جذب فوتون مواد نیمه رسانا موجب ایجاد یک زوج حفره الکترونی می شود که تحت تأثیر میدان الکتریکی شروع به حرکت در ماده می کند و سبب ایجاد جریان می شود.

زمان محدود این جریان با عنوان انتشار زمان گذار (Transit-Time Spread) شناخته می شود و با استفاده از قضیه شاکلی-رامو (Shockley-Ramo Theorem) محاسبه می شود.

در نگاه اول، چنین انتظار می رود که با حضور دو حامل، کل بار تولیدی مدار خارجی برابر با 2e باشد، اما با استفاده از این قضیه می توان نشان داد که اندازه این بار e است.

مقاومت و ظرفیت خازنی فتودیود و مدار خارجی منجر به پاسخ زمانی دیگری می شود که با نام ثابت زمانی مدار RC شناخته می شود و برابر باτ=RC است.

این ترکیب خازن و مقاومت با پاسخ نوری (Photoresponse) در طول زمان ادغام شده و باعث طولانی شدن پاسخ ضربه فتودیود می شود.

زمانی که از فتودیود در مخابرات نوری استفاده شود، زمان پاسخ دهی می تواند پهنای باند موجود برای مدولاسیون سیگنال و انتقال داده را تعیین کند.

توان معادل نویز:
توان معادل نویز (Noise-equivalent power) حداقل توان نوری ورودی برای تولید جریان نوری، معادل با جریان نویز rms در پهنای باند یک هرتز است. در واقع این توان برابر با حداقل توانی است که قابل آشکارسازی باشد.