Zašto su poluvodičke foto-diode obrnuto prednaponske?
1. Povećana osjetljivost:
* Područje iscrpljivanja: Obrnuta prednapon širi područje osiromašenja unutar diode. Ovo područje je u biti lišeno slobodnih nositelja naboja (elektrona i šupljina), stvarajući širi "prazan prostor" unutar poluvodičkog materijala.
* Električno polje: Reverzni prednapon stvara jako električno polje preko područja osiromašenja.
* Učinkovito prikupljanje troškova: Kada svjetlosni fotoni udare u diodu, generiraju parove elektron-rupa. Električno polje odnosi te nositelje jedne od drugih, sprječavajući rekombinaciju i osiguravajući učinkovito prikupljanje generiranog naboja.
2. Niska tamna struja:
* Smanjena toplinska proizvodnja: Obrnuta pristranost potiskuje toplinsku generaciju parova elektron-rupa unutar osiromašenog područja, minimizirajući "tamnu struju" koja teče čak i u odsutnosti svjetla. Ovo je ključno za točnu detekciju svjetla.
3. Brzo vrijeme odziva:
* Smanjeni kapacitet: Šire osiromašeno područje povezano s obrnutim prednaprezanjem učinkovito smanjuje kapacitet fotodiode. To dovodi do bržeg vremena odziva, omogućujući diodi da brže reagira na promjene u intenzitetu svjetla.
4. Linearnost:
* Dosljedan odgovor: Rad obrnutog prednapona osigurava linearni odnos između intenziteta upadne svjetlosti i izlazne struje fotodiode. Ova linearnost je neophodna za točna mjerenja intenziteta svjetlosti.
Ukratko:
Obrnuto prednapon fotodiode povećava njezinu osjetljivost, smanjuje tamnu struju, poboljšava vrijeme odziva i osigurava linearnost u njezinu radu, što je čini idealnom za razne primjene u detekciji svjetla, mjerenju i optičkoj komunikaciji.