Cosa sono i fotodettori?

I fotodettori sono dispositivi in ​​grado di rilevare l'energia elettromagnetica, in genere luce, che contiene particelle di fotoni che sono un tipo di energia elettromagnetica. Sebbene ci siano molti tipi, i più comuni sono meccanici, biologici, chimici. I fotodettori possono anche essere usati come termometri: per misurare le radiazioni, per generare tensione, amplificare una corrente esistente e registrare le immagini. Le piante usano persino una forma di fotodezione per guidare la loro crescita, poiché le loro cellule reagiscono alla luce e crescono verso di essa. Sia naturali che artificiali, tutti i fotodettori condividono un principio comune: una reazione innescata dalla presenza di luce.

Un esempio di un sensore meccanico di questo tipo sarebbe un sistema di sicurezza laser che rileva la presenza di luce laser e la sua interruzione, per determinare le intrusioni e innescare un allarme. Il sensore biologico più comunemente noto è l'occhio, che rileva e reagisce alla luce per interpretare i segnali ottici, che poi invia al cervello come un IMetà. Il film fotografico è una delle forme più semplici di sensori chimici: usa la luce per imprimere un'immagine sulla sua superficie. I fotografi sviluppano il loro film in camere oscure per evitare di rovinarlo, se il film avesse una reazione chimica alla luce.

Con una vasta gamma di usi, i fotodettori appaiono ovunque dai telescopi di rilevamento delle particelle al grande collider di Hadron a occhiali da sole sensibili ai raggi UV. La maggior parte dei fotodettori è calibrata per rilevare la luce e le radiazioni su uno spettro molto specifico, che vanno dall'ultraviolet a infrarosso. I dispositivi a infrarossi, come sensori di calore e telecomandi televisivi, usano la luce sullo spettro a infrarossi per trasmettere un segnale, che viene catturato e interpretato da un rivelatore. Quando un pulsante viene premuto su un telecomando televisivo, il telecomando emette un segnale a infrarossi su una lunghezza d'onda invisibile all'occhio umano. La televisione intercetta e intErprets il segnale come comando per abbassare il volume, cambiare il canale o attivare o spegnere.

A seconda del loro scopo, i fotodettori possono avere una varietà di altre funzioni. Ad esempio, i semiconduttori e i circuiti a semiconduttore usano i fotodettori per condurre una corrente elettrica cambiando la luce in elettricità. Quando il semiconduttore è esposto alla luce nel suo spettro target, il materiale a semiconduttore assorbe i fotoni che agiscono sugli elettroni per separare le coppie di buchi elettronici e creare elettroni in uno stato eccitato. Questo risultato consente agli elettroni di viaggiare liberamente come mezzo conduttivo, che crea una fotocorrente . Questa azione conduttiva rende i semiconduttori un componente di base chiave di praticamente tutta l'elettronica moderna.