Ki sa ki se yon fotodyode? (Pati 2)

Pwoblèm sa yo ka rezoud lè l sèvi avèkPhotodiodeoswa Phototransistor. Pou egzanp, kamera telefòn lan bezwen mezire limyè anbyen pou detèmine si flash la bezwen aktive. Ki jan yo evalye nivo oksijèn nan san an pa anvayisman? Aparèy opto-elektwonik sa yo konvèti limyè (foton) an siyal elektrik ke yon mikwo-pwosesè (oswa mikrokontwolè) ka "wè." Nan fason sa a, li posib kontwole pozisyon ak aranjman objè yo, detèmine entansite limyè a ak mezire pwopriyete fizik materyèl la ki baze sou entèraksyon li yo ak limyè a.

Koulye a, ann pale sou dezyèm pati a.

1. Photodiode estrikti

Youn nan kondisyon kle yo pou yon fotodyode se yon zòn apwopriye pou kolekte limyè. Nan yon junction PN estanda, sa a se relativman ti, men zòn nan ka ogmante lè l sèvi avèk yon dyod PIN. Depi rejyon an intrinsèques genyen nan junction aktif ki te itilize pou koleksyon limyè, rejyon ki te itilize pou koleksyon limyè pi gwo anpil, fè PIN photodiode pi efikas.

Nan pwosesis fabrikasyon fotodyòd la, kouch intrinsèques epè yo mete ant kouch P-tip ak N-tip. Kouch pwòp entèmedyè a ka konplètman pwòp oswa trè alalejè dope pou fè li yon kouch N. Nan kèk ka, li ka grandi sou substra a kòm yon kouch epitaksi, oswa li ka genyen nan substra a tèt li.

Kouch difizyon P plis la ka devlope sou yon kouch epitaxial N-tip ki gen anpil dope. Se kontak la te fè nan konsepsyon metal epi yo ka fè nan de tèminal tankou yon anod ak katod. Zòn devan dyòd la ka divize an de kalite, tankou sifas aktif ak sifas pasif.

Konsepsyon sifas inaktif la ka fèt ak diyoksid Silisyòm (SiO2). Sou yon sifas aktif, limyè ka klere sou li, pandan y ap sou yon sifas ki inaktif, limyè pa ka klere. Lè yo kouvri sifas aktif la ak yon materyèl anti-reflektif, enèji limyè a pa pèdi, epi maksimòm nan ka konvèti nan yon kouran elektrik.

Youn nan kondisyon prensipal yo nan yon fotodyode se asire ke kantite maksimòm limyè rive nan kouch nan intrinsèques. Youn nan fason ki pi efikas pou reyalize sa a se mete kontak elektrik yo sou bò aparèy la, jan yo montre nan imaj la. Sa a pèmèt kantite maksimòm limyè rive nan rejyon an efikas. Li jwenn ke depi substra a lou dope, pa gen prèske pa gen okenn pèt limyè depi sa a se pa yon rejyon aktif.

Depi limyè se sitou absòbe nan yon distans sèten, epesè nan kouch nan intrinsèques anjeneral matche ak sa a. Nenpòt ogmantasyon sou epesè sa a ap diminye vitès operasyon an - yon faktè enpòtan nan anpil aplikasyon - epi li pa pral ogmante efikasite anpil.

Limyè kapab tou antre fotodyode a soti nan yon bò nan junction a. Lè w opere fotodyòd la nan fason sa a, mwens kouch intrinsèques ka fè pou ogmante vitès operasyon an, byenke ak efikasite redwi.

Nan kèk ka, yo ka itilize heterojunctions. Fòm konstriksyon sa a gen plis fleksibilite pou resevwa limyè nan substra a epi li gen yon espas enèji ki pi gwo, ki fè li transparan nan limyè.

Kòm yon pwosesis mwens estanda, li se pi chè aplike ak Se poutèt sa gen tandans yo dwe itilize pou plis pwodwi espesyalize.

2. Photodiode karakteristik yo

(1) karakteristik volt-ampere

Li refere a relasyon ki genyen ant fotokouran an sou fotodyòd la ak vòltaj la aplike nan li.

(2) Karakteristik ekleraj

Li refere a relasyon ki genyen ant flux lumineux ak fotokouran lè vòltaj fotodyode ant katod ak anod la konstan. Pant koub karakteristik limyè a rele sansiblite fotodyode.

(3) Karakteristik espektak

Relasyon ki genyen ant fotokouran an ak longèdonn limyè ensidan an rele pwopriyete espèk la. Enèji foton an gen rapò ak longèdonn limyè a: plis longèdonn lan pi long, se enèji foton ki pi piti; Pi kout longèdonn lan, se plis enèjik foton lan.

3. Fonksyon fotodyode

(1) kontwòl limyè

Ka fotodyòd la dwe itilize kòm yon switch foto-elektrik, ak kous li yo montre nan figi sa a. Lè pa gen limyè, fotodiode VD1 koupe akòz vòltaj ranvèse. Tranzistò VT1 ak VT2 yo koupe tou san yo pa kouran de baz. Relè a nan eta a lage.

Lè limyè emèt sou VD1, li tranzisyon soti nan koupe a kondiksyon. Kòm yon rezilta, VT1 ak VT2 vire sou siksesif, relè K trase, epi sikwi kontwòl la chanje sou.

(2) resepsyon siyal optik

Photodiodes ka sèvi pou resevwa siyal limyè. Foto sa a montre siyal optik k ap resevwa sikwi fotodyode anplifikasyon. Siyal limyè a resevwa pa fotodiode VD, anplifye pa VT, ak pwodiksyon pa kouple kondansateur C.

4. Photodiode aplikasyon

(1) Photocell

Photocell la se esansyèlman yon gwo zòn nan junction PN a. Lè limyè emèt sou yon sifas junction PN, tankou sifas P-rejyon an, chak foton nan rejyon P pwodui yon pè elèktron-twou gratis si enèji foton an pi gran pase bandgap bandgap materyèl semi-conducteurs la.

Pè elèktron-twou rapidman difize anndan epi fòme yon fòs elektwomobil ki gen rapò ak entansite limyè anba jaden elektrik junction la. Nan moman sa a, si nou itilize li kòm yon ekipman pou pouvwa epi konekte li nan yon kous ekstèn, osi lontan ke gen limyè, li pral kontinye bay pouvwa, ki se yon fotocell. Nan lòt mo, fotoselil la se yon aparèy fotoelektrik PN-junction ki pa gen okenn vòltaj patipri. Li ka dirèkteman konvèti enèji limyè nan elektrisite.

(2) Selil solè yo

Yon selil solè se yon aparèy semi-conducteurs. Lè limyè solèy la frape yon semi-conducteurs, kèk ladan yo reflete epi rès la absòbe oswa antre nan semi-conducteurs la. Gen kèk nan limyè a absòbe vin chalè, pandan y ap lòt foton fè kolizyon ak elektwon yo valans ki fè moute semi-kondiktè a, kreye pè elektwon-twou. Nan fason sa a, enèji limyè konvèti nan elektrisite.

Se poutèt sa, apre limyè solèy la iradyasyon, de bout yo nan selil solè a pral jenere DC vòltaj, kidonk konvèti enèji limyè solèy la dirèkteman nan DC aktyèl. Si nou soude metal la mennen nan kouch P ak N epi konekte chay la, aktyèl la ap koule nan kous la ekstèn.

Nan fason sa a, si nou konekte seri a nan fotoselil nan paralèl, yon sèten vòltaj ak aktyèl ka pwodwi nan pwodiksyon pouvwa.

(3) sistèm ekleraj fotovoltaik

Yon sistèm jenerasyon enèji fotovoltaik se yon sistèm jenerasyon pouvwa ki itilize selil solè pou konvèti enèji solè an elektrisite. Li itilize efè fotovoltaik.

Konpozan prensipal yo se selil solè, pil, kontwolè, ak varyateur. Segondè fyab, lavi sèvis long, pa gen okenn polisyon, jenerasyon pouvwa endepandan, operasyon fotodyode gri-konekte.

Paske mòd fotovoltaik fotodyòd la afekte anpil pa faktè ekstèn anviwònman an tankou limyè ak tanperati, pwen opere a chanje byen vit. Gen sistèm jenerasyon pouvwa endepandan ak sistèm jenerasyon pouvwa ki konekte nan griy la.

① Endepandan sistèm jenerasyon pouvwa fotovoltaik

Yon sistèm jenerasyon pouvwa fotovoltaik endepandan se yon metòd jenerasyon pouvwa ki pa konekte ak griy la. Li bezwen pil pou konsève enèji pou nwit la la. Endepandan solè fotovoltaik pouvwa jenerasyon se sitou itilize nan ti bouk aleka ak kay

Dyagram estrikti sistèm volt-génération

② sistèm jenerasyon pouvwa fotovoltaik ki konekte nan griy la

Se sistèm jenerasyon fotovoltaik ki konekte ak griy ki konekte ak kadriyaj nasyonal la pou bay pouvwa griy la. Li pa bezwen pil. Sistèm jenerasyon fotovoltaik rezidansyèl yo se sitou nan kay la. Yo itilize yo tou nan sèvis piblik yo, sistèm ekleraj jaden flè lannwit, ak fèm solè.

(4) Lòt aplikasyon fotodyod yo se:

•Yon fotodyode itilize kòm yon materyèl detèktè limyè. Depi aktyèl la nan li se pwopòsyonèl ak entansite limyè a, li itilize tou pou mezire entansite limyè a.

•Fotodiodes nan detektè lafimen kapab itilize pou santi lafimen ak dife.

•Photodiodes ak poul konbine pou fè ptik isolateurs ak coupleurs ptik

•Used kòm yon selil solè nan panno solè

• Itilize pou yon eskanè kòd bar, rekonesans karaktè

• Pou sistèm deteksyon obstak,

•Ou ka itilize kòm yon prezans paj ak kontwa paj nan enprimant

•Pou deteksyon pwoksimite, yon oksimèt

•Li itilize tou pou encoders optik ak dekodeur

•Optical transmisyon enfòmasyon, ki baze sou kominikasyon fibre optique

• Capteur pozisyon

Enfòmasyon pou kontakte:

Si ou gen nenpòt lide, santi yo lib pou pale ak nou. Kèlkeswa kote kliyan nou yo ye ak ki kondisyon nou yo ye, nou pral swiv objektif nou yo bay kliyan nou yo bon jan kalite segondè, pri ki ba, ak pi bon sèvis la.