Che cos'è un fotodiodo?
Un fotodiodo è un dispositivo elettrico utilizzato per rilevare e convertire la luce in un segnale di energia attraverso l'uso di un fotorilevatore. Il fotodiodo può utilizzare un elemento in fibra ottica per inviare la luce al circuito del diodo per convertirlo in energia. Potrebbe anche svolgere la stessa funzione attraverso un dispositivo simile a un pannello solare o una finestra.
Nella maggior parte dei casi, il fotodiodo viene utilizzato per inviare un segnale di trigger a un dispositivo elettrico quando viene esposto a un raggio UV o ai raggi X. Può anche essere usato per fornire lo stesso segnale di trigger quando la sorgente luminosa è spenta o il fotodiodo è bloccato dalla sorgente luminosa. Un'altra funzione che un fotodiodo può svolgere è quella di far funzionare un dispositivo elettrico attraverso il processo di conversione della luce in un segnale di potenza o tensione.
Un fotodiodo funziona principalmente su una struttura di connessione PIN o PN. Ciò significa che nel momento in cui una fonte di luce, come un raggio UV o una radiografia, è in grado di raggiungere il diodo, la reazione all'interno del diodo è l'interazione degli elettroni. Questa interazione tra gli elettroni crea un buco che si carica positivamente, che si sposta naturalmente verso la connessione anodica del circuito. Allo stesso tempo, gli elettroni eccitati sono naturalmente attratti dalla connessione catodica.
Queste due reazioni naturali alla fonte di luce creano ciò che viene chiamato fotocorrente. Ciò significa che la sorgente luminosa è stata convertita in energia, causando in genere la conversione della sorgente luminosa in tensione. Questa energia convertita viene quindi inviata al circuito del segnale di ingresso del dispositivo elettrico a cui è stata progettata per essere collegata. Ciò consente al segnale di ingresso dal fotodiodo di alimentare il dispositivo elettrico attraverso l'energia prodotta dalla sorgente luminosa.
Esistono diversi usi per i fotodiodi, a seconda di cosa vengono utilizzati. In modalità fotovoltaica, ad esempio, viene raccolto e memorizzato il segnale che viene generato dal diodo esposto a una sorgente luminosa. Viene quindi disperso come segnale di uscita in base alle esigenze del dispositivo o dei dispositivi a cui è collegato.
Questa modalità di utilizzo è generalmente rilevante per i pannelli solari. Un'altra modalità di utilizzo è chiamata fotoconduttiva. In questa modalità, l'energia creata dall'esposizione del diodo a una sorgente luminosa viene utilizzata come segnale di potenza diretto per il dispositivo elettrico che il diodo viene utilizzato per alimentare.