Photodioda ini sungguh kompleks kepada cahaya sehingga dikala cahaya jatuh pada dioda itu dengan mudah merubah cahaya menjadi arus listrik. Sel surya juga dicap selaku Photodioda area luas alasannya merubah energi matahari menjadi energi listrik. Padahal, sel surya cuma melakukan pekerjaan dalam cahaya terang.
Apa itu Photodioda?
Photodioda merupakan salah satu jenis detektor cahaya, yang digunakan untuk merubah cahaya menjadi arus atau tegangan menurut mode operasi perangkat. Ini berisikan filter optik, lensa built-in dan juga area permukaan. Photodioda ini memiliki waktu respons yang lambat dikala luas permukaan Photodioda meningkat.Photodioda seumpama dengan dioda semikonduktor biasa, tapi sanggup juga terlihat biar cahaya meraih bab halus perangkat. Beberapa dioda yang dimaksudkan untuk digunakan persis seumpama Photodioda juga akan menggunakan junction PIN ketimbang persimpangan/junction PN biasa.
Beberapa Photodioda akan terlihat seumpama dioda pemancar cahaya (LED). Mereka memiliki dua terminal yang tiba dari ujung. Ujung dioda yang lebih pendek merupakan terminal katoda, sedangkan ujung dioda yang lebih panjang merupakan terminal anoda.
Lihat diagram skematik berikut untuk segi anoda dan katoda. Di bawah keadaan bias maju, arus konvensional akan mengalir dari anoda ke katoda, mengikuti panah pada simbol dioda. Photo-arus mengalir ke arah sebaliknya.
Jenis-jenis Photodioda
Meskipun ada banyak jenis Photodioda yang tersedia di pasaran dan seluruhnya melakukan pekerjaan dengan prinsip dasar yang sama, walaupun beberapa di antaranya ditingkatkan oleh pengaruh lain. Pengerjaan banyak sekali jenis dioda melakukan pekerjaan dengan cara yang sedikit berbeda, tapi operasi dasar dioda ini tetap sama. Jenis Photodioda sanggup diklasifikasikan menurut konstruksinya dan fungsinya selaku berikut.- Photodioda PN
- Photodioda Schottky
- Photodioda PIN
- Photodioda Avalanche
- Linearitas dioda baik untuk lampu insiden
- Kebisingan rendah
- Responsnya spektral luas
- Kasar secara mekanis
- Ringan dan kompak
- Umur panjang
- Untuk materi silikon, rentang panjang gelombang spektrum elektromagnetik merupakan (190-1100) nm
- Untuk material Germanium, rentang panjang gelombang spektrum elektromagnetik merupakan (400-1700) nm
- Untuk materi Indium gallium arsenide, rentang panjang gelombang spektrum elektromagnetik merupakan (800-2600) nm
- Untuk materi timbal (II) sulfida, rentang panjang gelombang spektrum elektromagnetik akan <1000-3500) nm
- Untuk Merkurius, materi cadmium Telluride, rentang panjang gelombang spektrum elektromagnetik merupakan (400-14000) nm
Prinsip Kerja Photodioda
Prinsip kerja dari Photodioda adalah, dikala foton energi yang banyak menyerang dioda, itu menciptakan beberapa lubang (holes) dan elektron. Mekanisme ini juga disebut selaku pengaruh fotolistrik dalam. Jika perembesan timbul di persimpangan daerah penipisan, maka pembawa dihapus dari persimpangan oleh medan listrik inbuilt dari daerah penipisan.Oleh alasannya itu, holes di wilayah itu bergerak ke arah anoda, dan elektron bergerak ke arah katoda, dan arus foto akan dihasilkan. Seluruh arus lewat dioda merupakan jumlah dari tidak adanya cahaya dan arus listrik. Kaprikornus arus yang tidak ada mesti dikurangi untuk memaksimalkan sensitivitas perangkat.
Mode Operasi
Mode operasi Photodioda termasuk tiga mode, yakni mode Fotovoltaik, mode Photokonduktif dan mode dioda avalancheMode Fotovoltaik: Mode ini juga dimengerti selaku mode bias nol, di mana tegangan dihasilkan oleh Photodioda yang diringankan. Ini memperlihatkan rentang dinamis yang sungguh kecil & keperluan non-linear dari tegangan yang terbentuk.
Mode Photokonduktif: Photodioda yang digunakan dalam mode fotokonduktif ini lazimnya bias terbalik. Aplikasi tegangan balik akan mengembangkan lebar lapisan penipisan, yang pada gilirannya meminimalkan waktu respons & kapasitansi persimpangan. Mode ini terlalu cepat dan memperlihatkan gangguan elektronik
Mode Dioda Avalanche: Dioda avalanche beroperasi dalam keadaan bias balik yang tinggi, yang memungkinkan penggandaan dari avalanche breakdown untuk setiap pasangan lubang(holes) elektron yang dihasilkan foto. Hasil ini dalam gain internal di Photodioda, yang secara perlahan mengembangkan respons perangkat.
Aplikasi Photodioda
- Aplikasi Photodioda melibatkan dalam aplikasi yang serupa dari photodetektor seumpama perangkat charge-coupled, photokonduktor, dan tabung photomultiplier.
- Dioda ini digunakan dalam perangkat elektronik pelanggan seumpama detektor asap, pemutar CD, dan televisi dan kendali jarak jauh di VCR.
- Dalam perangkat pelanggan lain seumpama radio jam, meter lampu kamera, dan lampu jalan, photokonduktor lebih sering digunakan ketimbang Photodioda.
- Photodioda sering digunakan untuk pengukuran sempurna intensitas cahaya dalam sains & industri. Secara umum, mereka memiliki respons yang ditingkatkan dan lebih linier ketimbang photokonduktor.
- Photodioda juga banyak digunakan dalam banyak sekali aplikasi medis seumpama instrumen untuk menganalisis sampel, detektor untuk computed tomography dan juga digunakan dalam monitor gas darah.
- Dioda ini jauh lebih singkat & lebih kompleks ketimbang dioda junction PN dan alhasil sering digunakan untuk pengaturan pencahayaan dan komunikasi optik.
Karakteristik V-I Photodioda
Sebuah Photodioda terus beroperasi dalam mode bias terbalik. Karakteristik Photodioda ditunjukkan dengan terang pada gambar berikut, bahwa arus fotonya nyaris tidak bergantung pada tegangan bias balik yang diterapkan.Untuk pencahayaan nol, arus foto nyaris nol tidak tergolong untuk arus gelap kecil. Ini merupakan urutan dari ampere nano. Saat daya optik naik, arus foto juga naik secara linear. Maksimum arus kas foto tidak lengkap oleh disipasi daya photodioda.
Jadi, ini semua tentang prinsip kerja Photodioda, karakteristik, dan aplikasi/penerapannya. Kami harap Anda mendapat pengertian yang lebih baik tentang rancangan ini.
