Fotodiodo PIN

Fotodiodo PIN

Una de las deficiencias del diodo p-n está relacionado con el hecho que el área de agotamiento (área de detección activa) es pequeña; muchos pares electrones-huecos se recombinan antes de que puedan crear una corriente en el circuito externo. En los fotodiodos PIN, la región de agotamiento es hecha tan grande como sea posible. Una capa ligeramente dopada intrínseca separa la capa más fuertemente dopada tipo-p y tipo-n. El nombre de diodo viene de la estratificación de estos materiales Positivo, Intrínseco, Negativo –PIN.

En ausencia de luz, los fotodiodos PIN se comportan eléctricamente justo como un diodo rectificador ordinario. Si están polarizados en directo, conducen grandes cantidades de corriente. El voltaje directo de encendido es relativo a la brecha de energía del detector. Para silicio, esta brecha de energía esta alrededor 1.1eV (electrones volts). Para InGaAs, la brecha de energía es de 0.77eV y para el germanio, la brecha de energía es de alrededor 0.65eV.

Los detectores PIN operan en dos modos: fotovoltaico y fotoconductivo. En el modo fotovoltaico, ninguna polarización es aplicada al detector. En ese caso el detector será muy lento, y su salida será un voltaje que será aproximadamente logarítmico a los nivele de luz de entrada. En el mundo real los receptores de fibra óptica nunca se usan en modo fotovoltaico. En el modo fotoconductivo, el detector es polarizado inversamente. La salida en este caso es una corriente que es muy lineal con la potencia de la luz de entrada. Los detectores PIN pueden ser lineales sobre siete o más décadas de entrada de intensidad de luz.

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