Co to jest fotodioda?

Fotodioda jest urządzeniem elektrycznym służącym do wykrywania i przekształcania światła w sygnał energetyczny za pomocą fotodetektora. Fotodioda może wykorzystywać element światłowodowy do dostarczania światła do obwodu diodowego w celu przetworzenia go w energię. Może również pełnić tę samą funkcję za pośrednictwem urządzenia podobnego do panelu słonecznego lub okna.

W większości przypadków fotodioda służy do dostarczania sygnału wyzwalającego do urządzenia elektrycznego, gdy jest ono wystawione na działanie promieni UV lub promieni rentgenowskich. Może być również stosowany do dostarczania tego samego sygnału wyzwalającego, gdy źródło światła jest albo wyłączone, albo fotodioda jest zablokowana od źródła światła. Inną funkcją, którą fotodioda może pełnić, jest utrzymywanie działania urządzenia elektrycznego poprzez proces przekształcania światła w sygnał mocy lub napięcie.

Fotodioda działa przede wszystkim na strukturze połączeń PIN lub PN. Oznacza to, że w momencie, gdy źródło światła, takie jak promień UV lub promieniowanie rentgenowskie, jest w stanie dotrzeć do diody, reakcja wewnątrz diody jest interakcją elektronów. Ta interakcja między elektronami tworzy dziurę, która zostaje naładowana dodatnio, która naturalnie przesuwa się w kierunku połączenia anodowego obwodu. Jednocześnie wzbudzone elektrony są naturalnie przyciągane do połączenia katodowego.

Te dwie naturalnie występujące reakcje na źródło światła tworzą coś, co nazywa się fotoprądem. Oznacza to, że źródło światła zostało przekształcone w energię, co zwykle skutkuje konwersją źródła światła na napięcie. Ta przetworzona energia jest następnie dostarczana do obwodu sygnału wejściowego urządzenia elektrycznego, do którego jest przeznaczona. Dzięki temu sygnał wejściowy z fotodiody zasila urządzenie elektryczne przez energię wytwarzaną ze źródła światła.

Istnieją różne zastosowania fotodiod, w zależności od tego, do czego są używane. Na przykład w trybie fotowoltaicznym sygnał generowany z diody wystawionej na działanie źródła światła jest gromadzony i zapisywany. Jest on następnie rozpraszany jako sygnał wyjściowy w zależności od potrzeb urządzenia lub urządzeń, do których jest podłączony.

Ten tryb użytkowania jest ogólnie odpowiedni dla paneli słonecznych. Innym sposobem użycia jest fotoprzewodzenie. W tym trybie energia wytworzona przez ekspozycję diody na źródło światła jest wykorzystywana jako bezpośredni sygnał mocy dla urządzenia elektrycznego, które dioda jest wykorzystywana do zasilania.