Fotodiyot

Fotodiyot, tıkama yönündeki akımı ışıkla kontrol edilen bir yarı iletken elemanıdır. Yani üzerine düşen ışığın şiddediyle orantılı olarak iletkenliği değişen diyod.

Fotodiyot, üzerine düşen ışıkla orantılı voltaj da üretir. Ancak bu özelliği yerine genellikle uygulamada ters polarite de beslenir ve sızıntı akımının ışıkla orantılı değişmesi özelliğinden yararlanılır. Pozometrelerde, hırsız alarm sistemlerinde, tv, müzik seti vs uzaktan kumanda aletlerinde otomatik açılır kapanır kapı sistemlerinde, otomatik çalışan gece lambalarında ışık algılayıcısı olarak kullanılmaktadır.

Işığın girebilmesi için katot bölgesine açılan şeffaf bir pencere bulunmaktadır. Fotodiyot, tıkama yönünde devreye bağlanır. Karanlıkta tıkama yönünde 1 mikroamper civarında, küçük değerli bir akım akar. Fotodiyotun katot kısmına ışık düşürülünce, tıkama yönündeki akım ışıkla orantılı olarak artar. İdeal olarak karanlıkta açık devre ve aydınlıkta kısa devre gibi kabul edilebilir. Fotodiyotların uygulama alanları fotodirençlere benzer.

Fotodiyota tıkama yönünde bir gerilim uygulandığı zaman, bir fotoiletken eleman ve iletim yönünde gerilim olduğu zaman ise fotovoltaik eleman özelliğindedir. Çeşitli ölçü ve kontrol düzenlerinde fotodiyotun bu iki özelliğinden faydalanılmaktadır.

Fotodiyotun cevap zamanı, fotodirençten daha hızlıdır. Dolayısıyla, fotodiyotlar ışık değişimleri hızlı olan yüksek frekanslı uygulamalarda kullanılır.

Silikon fotodiyot spektral yanıtı 
Tasarım tanımlı spektral yanıta sahip silikon fotodetektörler tanımlanmıştır. Bu amaçla, genel olarak mikro işleme modern teknolojilerinden ve özellikle entegre silikon fotodedektörün iki özelliğinden yararlanılmaktadır. İlk olarak, soğurma katsayısının dalga boyu bağımlılığından yararlanılmaktadır. İkinci olarak, pn-birleşimindeki çok katmanlı girişim filtresinin bir silikon levhanın işlenmesiyle geliştirildiği gerçeğinden yararlanılmaktadır. Silikon kompleks kırılma indisi, n * = n - jk, 1.12 eV'de dolaylı bir bant boşluğu ve 3.4 eV'de doğrudan bir geçiş olasılığı nedeniyle spektrumun fark edilebilir kısmında dalga boyuna bağlıdır, bu da malzemenin UV radyasyonunu yüksek oranda emmesini sağlar ve ayrıca 800 nm'nin üzerindeki dalga boyları için pratik olarak şeffaf bir malzeme gibi davranır. Bu mekanizma, renk sensörlerinin ve ayrıca IR veya UV dizisinde ayırt edici tepkiye sahip fotodiyotların tasarımına izin verir. İnce filmlerden oluşan bir yüzey yığını ile olay ışığının hacimsel silikona iletimi dalga boyuna bağlıdır. Silikonda geleneksel mikroelektronik işlemlerle gerekli uyumluluk, ideal malzeme aralığını entegre devre üretimi için geleneksel olarak kullanılan silikon uyumlu malzemelerle sınırlar. Simülasyonun tahmin kalitesini artırmak için kristal Si, termal olarak büyütülmüş SiO2, LPCVD polisilikon, silikon nitrür (düşük kayıplı ve stokiyometrik) ve ayrıca oksitler (LTO, PSG, BSG, BPSG), PECVD oksinitrürler ve ince film metaller hakkında kesin veriler sağlanmıştır. Tam bir mikro spektrometre için, difüzyon bileşenini imal etmek üzere tipik olarak mikro işleme eylemleri kullanılır. Fabry-Perot ızgarası veya etalon temelinde görünür veya kızılötesi spektral dizide çalışan cihazlar sunulmuştur.

Kaynakça 

Optik diyotlar