Hva er en fotodiode?
En fotodiode er en elektrisk enhet som brukes til å oppdage og konvertere lys til et energisignal ved bruk av en fotodetektor. Fotodioden kan bruke et fiberoptisk element for å levere lyset til diodekretsen for å konvertere det til energi. Den kan også utføre den samme funksjonen gjennom en enhet som ligner på et solcellepanel eller et vindu.
I de fleste tilfeller blir fotodioden brukt til å levere et utløsersignal til en elektrisk enhet når den enten blir utsatt for en UV-stråle eller røntgenstråle. Det kan også brukes til å levere det samme triggersignalet når lyskilden enten er slått av eller fotodioden er blokkert fra lyskilden. En annen funksjon en fotodiode kan utføre er å holde en elektrisk enhet som fungerer gjennom prosessen med å konvertere lys til et kraftsignal eller spenning.
En fotodiode fungerer først og fremst på enten en PIN- eller PN-tilkoblingsstruktur. Dette betyr at i det øyeblikket en lyskilde, for eksempel en UV-stråle eller en røntgen, er i stand til å nå dioden, er reaksjonen inne i dioden samspillet mellom elektroner. Dette samspillet mellom elektronene skaper et hull som blir positivt ladet, som beveger seg naturlig mot kretsens anodeforbindelse. Samtidig tiltrekkes de eksiterte elektronene naturlig til katodeforbindelsen.
Disse to naturlig forekommende reaksjonene på lyskilden skaper det som blir referert til som en lysstrøm. Dette betyr at lyskilden er blitt omgjort til energi, noe som typisk resulterer i omdannelsen av lyskilden til spenning. Denne konverterte energien blir deretter levert til inngangssignalkretsen til den elektriske enheten den er designet for å være koblet til. Dette lar inngangssignalet fra fotodioden til å drive den elektriske enheten gjennom energien produsert fra lyskilden.
Det er forskjellige bruksområder for fotodioder, avhengig av hva de blir brukt til. I fotovoltaisk modus blir for eksempel signalet som genereres fra dioden som blir utsatt for en lyskilde samlet og lagret. Det blir deretter spredt som et utgangssignal etter behov for enheten eller enhetene den er koblet til.
Denne bruksmåten er generelt relevant for solcellepaneler. En annen bruksmåte kalles fotoledende. I denne modusen brukes energien som dannes ved at dioden eksponeres for en lyskilde som et direkte kraftsignal for den elektriske enheten som dioden blir brukt til å drive.