Fotodioda lawinowa: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana]

Usunięta treść Dodana treść

Jednokolumnowy

Wersja z 17:26, 17 gru 2012

Fotodioda lawinowa – rodzaj fotodiody, element półprzewodnikowy oparty na złączu p-n z warstwą zaporową. Podobnie jak w zwykłej fotodiodzie, w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, oświetlone złącze p-n staje się źródłem siły elektromotorycznej lub fotoprądu. Wydajność takiego źródła jest jednak niewielka. Sytuacja zmienia się jednak diametralnie, gdy to samo złącze zostanie spolaryzowane odpowiednio wysokim napięciem wstecznym (przeciwnie do kierunku przewodzenia diody). W powstałym w wyniku polaryzacji złącza polu elektrycznym uwolnione fotoelektrony są przyspieszane i powodują wybijanie kolejnych elektronów - ich liczba rośnie lawinowo (stąd nazwa diody). Pierwotny fotoprąd zostaje w ten sposób wzmocniony od kilku do kilku milionów razy (zależnie od przyłożonego napięcia).

Fotodiody lawinowe o najwyższym wzmocnieniu pozwalają na wykrywanie pojedynczych fotonów - wymaga to spolaryzowania złącza wysokim napięciem, powyżej napięcia przebicia, typowo powyżej 1000 V. Fotodiody takie są nazywane jednofotonowymi (ang. Single-Photon Avalanche Diode - SPAD). W zwykłych fotodiodach lawinowych (Avalanche Photo-Diode - APD) maksymalne napięcie polaryzacji leży nieznacznie poniżej napięcia przebicia, zaś osiągane wzmocnienie nie przekracza 1000.

Fotodiody lawinowe są półprzewodnikowymi detektorami światła o najwyższej czułości a przy tym są znacznie mniejsze i wygodniejsze w użyciu, niż równie czułe fotopowielacze. Fotodiody lawinowe, szczególnie przy dużym wzmocnieniu, są bardzo czułe na różnice napięcia i temperatury, w związku z czym wymagają precyzyjnych układów zasilających i kompensacji temperatury.

Zobacz też

fototranzystor

@@ Linia 1: / Linia 1: @@
+'''Fotodioda lawinowa''' – rodzaj [[fotodioda|fotodiody]], element [[Półprzewodniki|półprzewodnikowy]] oparty na [[złącze p-n|złączu p-n]] z warstwą zaporową. Podobnie jak w zwykłej fotodiodzie, w wyniku [[zjawisko fotowoltaiczne|zjawiska fotowoltaicznego]], oświetlone złącze p-n staje się źródłem [[siła elektromotoryczna|siły elektromotorycznej]] lub [[fotoprąd]]u. Wydajność takiego źródła jest jednak niewielka. Sytuacja zmienia się jednak diametralnie, gdy to samo złącze zostanie [[Polaryzacja elektrod|spolaryzowane]] odpowiednio wysokim [[napięcie]]m wstecznym (przeciwnie do kierunku przewodzenia diody). W powstałym w wyniku polaryzacji złącza [[pole elektryczne|polu elektrycznym]] uwolnione [[fotoelektron]]y są przyspieszane i powodują wybijanie kolejnych elektronów - ich liczba rośnie [[Efekt kuli śnieżnej|lawinowo]] (stąd nazwa diody). Pierwotny fotoprąd zostaje w ten sposób wzmocniony od kilku do kilku milionów razy (zależnie od przyłożonego napięcia).
-'''Fotodioda lawinowa''' – [[Półprzewodniki|półprzewodnikowy]] element bierny, oparty na [[złącze p-n|złączu p-n]], z warstwą zaporową. Brak [[Polaryzacja elektrod|polaryzacji]] w momencie oświetlania półprzewodnika, w złączu powstaje [[siła elektromotoryczna]] ([[fotoprąd]] lub [[zjawisko fotowoltaiczne]]).
+Fotodiody lawinowe o najwyższym wzmocnieniu pozwalają na wykrywanie pojedynczych [[foton]]ów - wymaga to spolaryzowania złącza wysokim napięciem, powyżej [[napięcie przebicia|napięcia przebicia]], typowo powyżej 1000 [[wolt|V]]. Fotodiody takie są nazywane jednofotonowymi (ang. Single-Photon Avalanche Diode - SPAD). W zwykłych fotodiodach lawinowych (Avalanche Photo-Diode - APD) maksymalne napięcie polaryzacji leży nieznacznie poniżej napięcia przebicia, zaś osiągane wzmocnienie nie przekracza 1000.
-Fotodioda lawinowa jest najbardziej czułym, [[Półprzewodniki|półprzewodnikowym]] detektorem światła. [[Fotoprąd]] jest tak duży, jak w zwykłej fotodiodzie, ale jest wzmacniany w warstwie, gdzie fotoelektrony są przyspieszane przez silne [[pole elektryczne]]. Pociąga to za sobą dalsze elektrony, które z kolei pociągają następne. Jest to tak zwany [[Efekt kuli śnieżnej|efekt lawinowy]]. Sygnał jest wzmacniany wewnętrznie ok. 100 razy. Diody lawinowe są czułe na różnice napięcia i temperatury i dlatego muszą być bardzo dokładnie kompensowane.
+Fotodiody lawinowe są [[Półprzewodniki|półprzewodnikowymi]] detektorami światła o najwyższej czułości a przy tym są znacznie mniejsze i wygodniejsze w użyciu, niż równie czułe [[fotopowielacz]]e. Fotodiody lawinowe, szczególnie przy dużym wzmocnieniu, są bardzo czułe na różnice napięcia i [[temperatura|temperatury]], w związku z czym wymagają precyzyjnych układów zasilających i kompensacji temperatury.
 == Zobacz też ==