Fotodiodas

Fotodiodas – diodas, savo sandara pritaikytas atlikti šviesos daviklio funkcijas.

Šviesos kvantai suteikia elektronams papildomos energijos, padėdami įveikti uždarytą pn sandūrą. Todėl stebimi du efektai:
 Apšvietus padidėja „atvirkščia“ (tamsoje beveik srovės nepraleidžiančia) kryptimi įjungtu diodu tekanti srovė.
 Diodas pradeda dirbti kaip saulės baterija, verčianti šviesos energiją elektros energija.

Šie du efektai pasireiškia ir paprastame diode, jei jo korpusas pagamintas iš šviesai laidžios medžiagos. Specialiais gamybos metodais abu efektai gali būti labai sustiprinti. Fotodiodas tinka akiai nematomiems infraraudoniesiems, ultravioletiniams bei rentgeno spinduliams aptikti, jei tik jo korpusas šiuos spindulius praleidžia. Jei reikia ypatingo jautrumo (paskiriems fotonams skaičiuoti, fotodiodas darbo metu atšaldomas iki labai žemų temperatūrų.

Skirtingai nuo fotorezistoriaus, fotodiodas į šviesą reaguoja labai greitai. Pavyzdžiui, elektrinėje gitaroje jų greičio pakanka registruoti stygos virpesiams. Tinka jie ir įvairiai informacijai, valdymo signalams priimti (signalų šaltinis šiuo atveju paprastai būna šviesos diodas). Fotodiodas yra labiausiai paplitęs nuotolinio valdymo pultelio komandas priimantis daviklis.

Silicio fotodiodo spektrinis atsakas 

Aprašomi silicio fotodetektoriai su projektuojamu spektriniu atsaku. Šiuo tikslu naudojamos šiuolaikinės mikroapdirbimo technologijos apskritai ir ypač dvi integruoto silicio fotodetektoriaus savybės. Pirma, išnaudojama sugerties koeficiento priklausomybė nuo bangos ilgio. Antra, pasinaudojama tuo, kad daugiasluoksnis interferencinis filtras pn sandūroje sukuriamas apdorojant silicio plokštelę. Sudėtinis silicio lūžio rodiklis, n * = n - jk, pastebimoje spektro dalyje priklauso nuo bangos ilgio dėl netiesioginio juostos tarpo, esančio ties 1,12 eV, ir tiesioginio perėjimo galimybės ties 3,4 eV, todėl medžiaga labai gerai sugeria UV spinduliuotę ir praktiškai veikia kaip skaidri medžiaga, kai bangos ilgis viršija 800 nm. Šis mechanizmas leidžia kurti spalvų jutiklius, taip pat fotodiodus, kurių atsakas IR arba UV diapazone yra ryškus. Įvykio šviesos perdavimas plonų plėvelių paviršiaus krūva į tūrinį silicį priklauso nuo bangos ilgio. Būtinas suderinamumas su įprastiniais mikroelektronikos procesais silicyje riboja idealių medžiagų asortimentą iki silicio suderinamų medžiagų, tradiciškai naudojamų integrinių grandynų gamybai. Siekiant pagerinti modeliavimo prognozavimo kokybę, pateikiami tikslūs duomenys apie: kristalinį Si, termiškai išaugintą SiO2, LPCVD polikristalį, silicio nitridą (mažų nuostolių ir stechiometrinį), taip pat oksidus (LTO, PSG, BSG, BPSG), PECVD oksinitridus ir plonasluoksnius metalus. Viso mikrospektrometro difuzijos komponentui pagaminti paprastai naudojami mikroapdirbimo veiksmai. Pateikiami prietaisai, veikiantys regimojo arba infraraudonojo spektro diapazone, pagrįsti Fabry-Perot grotelėmis arba etalonu.

Diodai