Фотодіо́д — це приймач оптичного випромінювання, який перетворює падаюче на його фоточутливу область світло в електричний заряд за рахунок процесів в p-n-переході. Його можна класифікувати як напівпровідниковий діод, в якому використовується залежність його вольт-амперної характеристики від освітленості.
Принцип роботи Коли фотон, що має достатню енергію, потрапляє на фотодіод, в останньому відбувається внутрішній фотоефект: фотон збуджує електрон з матеріалу діода, таким чином створюючи пару носіїв заряду: вільний електрон і позитивно заряджену дірку. Якщо поглинання відбувається в області збіднення напівпровідника, ці нові носії виносяться з області її власним електричним полем. Завдяки цьому дірки рухаються до анода, а електрони до катода, і виникає фотострум. Струм фотодіода як діода визначається струмом неосновних носіїв (дрейфовий струм).
Параметри та характеристики чутливість еквівалентна потужність шуму () вольт-амперна характеристика спектральна характеристика темновий рівень струму інерційність
Режими включення
Фотодіод може працювати в двох режимах: фотогальванічний (також: фотовентильний, генераторний, ) - без зовнішньої напруги фотодіодний (також: діодний, ) - із зовнішньою зворотною напругою
Модифікації
p-i-n фотодіод Між p- та n- областями протилежних типів провідності додається середня i-область з ізолятора. Переваги: є можливість забезпечення чутливості в довгохвильовій частині спектра за рахунок зміни ширини i-області висока чутливість і швидкодія мала робоча напруга Недоліки: технологічна складність отримання високої чистоти i-області
Фотодіод Шотткі Структура "метал - напівпровідник" (див. Ефект Шотткі).
Лавинний фотодіод Використовується контрольований лавинний пробій (при значно великих зворотних напругах).
Фотодіод з гетероструктурою
Переваги фотодіодів простота технології виготовлення і структур поєднання високої фоточутливості та швидкодії малий опір бази мала інерційність
Застосування Фотодіоди використовуються в побутових електронних пристроях, зокрема програвачах компакт-дисків, детектори диму, приймачах для пультів дистанційного управління. Фотодіоди часто використовуються для точного вимірювання інтенсивності світла в науці та промисловості.
Див. також Фоторезистор Світлодіод Фотоносій
Література Лебедева В. В. Экспериментальная оптика / В. В. Лебедева ; Физический факультет МГУ. — 4-е изд. — М., 2005. — С. 139—142. — 282 с.