O que são fotodetectores?

Fotodetectores são dispositivos capazes de detectar energia eletromagnética, normalmente luz, que contém partículas de fótons que são um tipo de energia eletromagnética. Embora existam muitos tipos, os mais comuns são mecânicos, biológicos, químicos. Os fotodetectores também podem ser usados ​​como termômetros - para medir radiação, gerar tensão, amplificar uma corrente existente e gravar imagens. As plantas ainda usam uma forma de fotodetecção para orientar seu crescimento, pois suas células reagem à luz e crescem em direção a ela. Seja natural ou artificial, todos os fotodetectores compartilham um princípio comum: uma reação desencadeada pela presença de luz.

Um exemplo de um sensor mecânico desse tipo seria um sistema de segurança a laser que detecta a presença de luz laser e sua interrupção para determinar invasões e acionar um alarme. O sensor biológico mais conhecido é o olho, que detecta e reage à luz para interpretar os sinais ópticos, que são enviados ao cérebro como uma imagem. O filme fotográfico é uma das formas mais simples de sensores químicos - utiliza luz para imprimir uma imagem em sua superfície. Os fotógrafos desenvolvem seu filme em salas escuras para evitar estragá-lo, caso o filme tenha uma reação química à luz.

Com uma ampla variedade de usos, os fotodetectores aparecem em todos os lugares, desde telescópios de detecção de partículas até o Large Hadron Collider e óculos de sol sensíveis a UV. A maioria dos fotodetectores é calibrada para detectar luz e radiação em um espectro muito específico, variando de ultravioleta a infravermelho. Dispositivos infravermelhos, como sensores de calor e controles remotos de televisão, usam luz no espectro infravermelho para transmitir um sinal, que é capturado e interpretado por um detector. Quando um botão é pressionado no controle remoto da televisão, o controle remoto emite um sinal infravermelho em um comprimento de onda invisível ao olho humano. A televisão intercepta e interpreta o sinal como um comando para diminuir o volume, mudar de canal ou ligar ou desligar a energia.

Dependendo de sua finalidade, os fotodetectores podem ter uma variedade de outras funções. Por exemplo, semicondutores e circuitos semicondutores usam fotodetectores para conduzir uma corrente elétrica, transformando a luz em eletricidade. Quando o semicondutor é exposto à luz em seu espectro alvo, o material semicondutor absorve fótons que atuam nos elétrons para separar os pares elétron-buraco e criar elétrons em um estado excitado. Esse resultado permite que os elétrons viajem livremente como um meio condutor, o que cria uma fotocorrente . Essa ação condutora faz dos semicondutores um componente básico essencial de praticamente todos os eletrônicos modernos.