¿Qué es un fotodiodo de avalancha?
Hay muchas aplicaciones en las que la luz se convierte en señales eléctricas, incluidos los sistemas de comunicación de fibra óptica. Un componente que puede hacer esto es el fotodiodo de avalancha (APD). Las partículas llamadas portadores de carga ingresan al diodo y están expuestas a un campo eléctrico. En un proceso llamado avalancha, las partículas se generan a través de colisiones, y una partícula de luz llamada fotón puede generar muchos electrones para producir una corriente eléctrica. Los receptores ópticos generalmente incluyen un fotodiodo de avalancha, así como los mostradores de fotones y los telémetros utilizados en los automóviles, la construcción e incluso la caza.
Los fotodiodos de avalancha generalmente están construidos con capas de silicona cristalina entre dos electrodos. Un campo eléctrico desencadena el proceso cuando la luz ingresa al diodo. Hay varios tipos de APD que pueden funcionar de acuerdo con la longitud de onda de la luz que ingresa. Si están hechos de silicio, el rango espectral es típicamente de 300 a 1.100 nanómetros, mientras que una avalancha de germanioEl fotodiodo a menudo es adecuado para longitudes de onda de luz de 800 a 1.600 nanómetros. Otra versión hecha de indium, galio y arsénico puede funcionar con longitudes de onda nanométricas de 900 a 1.700.
Un fotodiodo de avalancha a menudo está disponible en una gama de tamaños. Los diodos más grandes pueden adquirir más luz que los más pequeños y eliminar la necesidad de otros componentes ópticos que puedan agregar gastos. El uso de variedades más pequeñas es beneficioso cuando el espacio de obleas de semiconductores es limitado. Un APD es generalmente más adecuado para cuando la intensidad de la luz es relativamente baja, pero la detección de frecuencias media a alta es necesaria.
Los componentes de silicio con cargas eléctricas positivas y negativas a menudo se usan en un fotodiodo de avalancha. La configuración generalmente crea un voltaje sesgado inverso, que se refiere al voltaje como más alto en un extremo que el otro. El voltaje de desglose es la menor cantidad de corriente que puede triGGER el diodo para conducir. El efecto de avalancha puede continuar si la carga que transporta partículas se acelera a velocidades suficientes. El voltaje de sesgo inverso generalmente debe ser mayor que la descomposición; Si es menos, entonces la fricción puede hacer que las partículas disminuyan la velocidad.
La capacidad de transmisión de un sistema óptico a menudo depende del tipo de fotodiodo de avalancha utilizado. Los sistemas de medición de distancia también pueden beneficiarse, como las pistolas de velocidad de tráfico para la aplicación de la ley, así como los telémetros utilizados por los cazadores. Los fotodiodos de avalancha a menudo forman parte de los sensores láser que se encuentran en los sistemas de navegación de puertos, equipos de encuestas o en máquinas que necesitan sentir la proximidad de las personas y los equipos. También pueden ser parte de los sistemas de advertencia de riesgos para los controladores de automóviles.