Fotodiood

11. klass > Füüsika > 4. kursus: Energia

Fotodiood (ka ventiil-fotoelement või fotorakk) on pooljuhtdiood, mille elektrilised omadused sõltuvad tema pn-siirdele langevast nähtavast valgusest, samuti ultraviolett- või infrapunakiirgusest.

Sisemise fotoefekti toimel tekitab valgus pn-siirdes elektromotoorjõu, mida olenevalt dioodi ühendusviisist saab kasutada elektrivoolu tekitamiseks või siirde elektrijuhtivuse muutmiseks.

Fotodiood on ehitatud nii, et tema pn-siire oleks keskkonnast langevale valgusele avatud. Pn-siirdele langevad footonid, tekitavad vabade auk-elektron paare, mis siirde elektrivälja toimel pn-siirde läbivad. Dioodi otstele tekib potentsiaalide vahe, mida nimetatakse fotoelektromotoorjõuks.

Fotodioode kasutatakse kahes töörežiimis: (1) fotogalvaaniliseks nimetatakse režiimi kui diood muundab valgusenergiat elektrienergiaks, näiteks töötades päikeseelemendina:

61

(2) vastupingerežiimiks (ka fotodioodirežiimiks) olukorda kui fotodiood töötab koos välise pingeallikaga ning registreerib muutusi valguse intensiivsuses – näiteks fototajuritena pildisensorites või suitsuandurites, mis peavad reageerima juba väiksemale õhu läbipaistvuse muutusele.

Pildisensor

Pildisensor

Suitsuandur

Suitsuandur