I Fotodiodi. Rizzo Salvatore Sebastiano V B Elettronica e Telecomunicazioni

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1 I Fotodiodi

2 Il Fotodiodo Il fotodiodo è un particolare diodo che funziona come sensore ottico. Rizzo Salvatore Sebastiano V B

3 Struttura del fotodiodo Un fotodiodo fondamentalmente è simile ad un diodo caratterizzato da una giunzione p-n drogata asimmetricamente. La zona p, drogata con accettori(na) è molto più drogata rispetto la zona n,caratterizzata invece da atomi donatori(nd). Elettronica e Telecomunicazioni

4 La zona p, posta vicino alla struttura esterna del fotodiodo è rivestita da uno strato antiriflesso e da due elettrodi in ossido di silicio. Inoltre sopra questo strato c e inserita una lente il cui scopo è quello di rendere perpendicolari i raggi luminosi incidenti sulla superficie.

5 Caratteristiche del fotodiodo I fotodiodi sono caratterizzati da un rivestimento plastico trasparente, in quanto permette alla luce di agire sulla giunzione polarizzata inversamente. Elettronica e Telecomunicazioni

6 Caratteristiche del fotodiodo I fotodiodi sono dei diodi che entrano in conduzione solo quando vengono colpiti frontalmente da una fonte luminosa. Più e forte la luminosità diretta sul diodo, maggiore sarà il passaggio di corrente. Rizzo Salvatore Sebastiano V B B Elettronica e Telecomunicazioni

7 Caratteristiche elettriche La radiazione luminosa favorisce la generazione delle coppie elettrone- lacune nella zona di svuotamento e fa aumentare la concentrazione di cariche minoritarie. Elettroni per la zona P Lacune per la zona N Elettronica e Telecomunicazioni

8 Caratteristiche elettriche In mancanza della radiazione incidente sul diodo invece,il fotodiodo si comporta come un normale diodo a giunzione. E possibile verificare ciò dalla sua caratteristica tensione-corrente passante dall origine.

9 Caratteristica Corrente-Tensione

10 Funzionamento del fotodiodo Il fotodiodo presenza 2 differenti modi di funzionamento: Nel terzo quadrante il dispositivo e polarizzato inversamente e viene utilizzato come fotoconduttore. Nel quarto quadrante invece e utilizzato per convertire la potenza della radiazione incidente in potenza elettrica definito quindi dispositivo fotovoltaico.

11 La fotocorrente generata dall effetto della radiazione incidente varia in modo direttamente proporzionale alla densità del flusso. La sua intensità,oltre che dalla potenza,dipende anche dalla lunghezza d onda della radiazione (infrarosso,ultravioletto ecc )

12 La fotocorrente La fotocorrente Ip viene calcolata grazie all utilizzo di questa relazione Ip = η q Φ A η = Il rendimento quantico q = La carica dell elettrone Φ = La densità del flusso dei fotoni A = L area colpita dal fascio luminoso

13 La corrente di buio La corrente di buio e la debole corrente di saturazione del fotodiodo che scaturisce in assenza completa di radiazioni. Questa corrente e creata dai portatori minoritari e il suo valore tipico e nell ordine di alcuni microampere (µa). Rizzo Salvatore Sebastiano V B B Elettronica e Telecomunicazioni

14 Applicazioni e utilizzi del fotodiodo Il Fotodiodo viene utilizzato nelle apparecchiature di misura di intensità luminosa e come sensore nei circuiti di controllo della luminosità. Sono anche utilizzati nel campo della fibre ottiche, nel campo della misurazione di precisione e nel campo della fotografia digitale.

15 Grazie per l attenzione!!! Alunno: Rizzo Salvatore Sebastiano V B!

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