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Photodiode PN et diode photo PIN

Photodiode PN et diode photo PIN

La photodiode PN et la photodiode PIN sont deux des formats les plus courants pour les photdiodes.

La photodiode PIN et les photodiodes PN sont largement utilisées pour une variété d'applications de photo-détection en raison de leurs caractéristiques.

Photodiode PN

La photodiode PN de base est utilisée dans un certain nombre de cas. La photo-détection se produit dans la zone d'appauvrissement de la diode. Comme elle est relativement petite, la sensibilité n'est pas aussi grande que celle de certaines autres formes de photodiode.

Notions de base sur la photodiode PIN

La photodiode PIN offre une sensibilité et des performances supplémentaires par rapport à la photodiode à jonction PN de base.

L'une des principales exigences pour tout photodétecteur est une zone suffisamment grande dans laquelle les photons lumineux peuvent être collectés et convertis. Ceci est réalisé en créant une grande région d'appauvrissement - la région où la conversion de lumière a lieu - en ajoutant une zone intrinsèque dans la jonction PN pour créer une jonction PIN.

L'un des paramètres clés dans la conception de la photodiode PIN est de permettre à la lumière d'entrer dans la région intrinsèque. La conception physique de la photodiode doit en tenir compte afin que la collecte de lumière soit optimisée.

Les photodiodes en général et dans ce cas la photodiode PIN répondront différemment aux différentes longueurs d'onde lumineuses. C'est généralement l'épaisseur de la région ou couche supérieure de type p qui est l'un des paramètres clés pour déterminer la sensibilité de réponse.

Applications de photodiode PIN

La photodiode PIN n'a aucun gain, et pour certaines applications, cela peut être un inconvénient. Malgré cela, c'est toujours la forme de diode la plus largement utilisée, trouvant des applications dans les lecteurs de CD audio et les lecteurs de DVD, etc. En plus de cela, ils sont utilisés dans les systèmes de communication optique.

Les photodiodes PIN sont également utilisées comme détecteurs de rayonnement nucléaire. Il existe plusieurs types de rayonnement nucléaire. Le rayonnement peut être sous la forme de particules chargées ou non chargées à haute énergie, ou il peut également être un rayonnement électromagnétique. La diode peut détecter toutes ces formes de rayonnement. Le rayonnement électromagnétique, dont la lumière est une forme, génère les paires trou-électron comme déjà mentionné. Les particules ont exactement le même effet. Cependant, comme seule une petite quantité d'énergie est nécessaire pour générer une paire trou-électron, une seule particule à haute énergie peut générer plusieurs paires trou-électron.

Comparaison des photodiodes PN / PIN

Les photodiodes PN et les photodiodes PIN peuvent être obtenues auprès de nombreux fournisseurs. Lors de la conception d'un circuit de photodétecteur, il est nécessaire de choisir le type correct de photodiode en fonction des performances et des caractéristiques nécessaires:

Photodiode PN:

  • Une photodiode PN ne nécessite pas de polarisation inverse et, par conséquent, est plus appropriée pour les applications à faible luminosité en raison de l'amélioration des performances de bruit.

Photodiode PIN:

  • La polarisation inverse requise par la photodiode PIN introduit un courant de bruit qui réduit le rapport signal sur bruit
  • La polarisation vénère offre de meilleures performances pour les applications à plage dynamique élevée
  • La polarisation inverse requise offre de meilleures performances pour les applications à bande passante élevée car la capacité entre les régions P et N ainsi que le stockage de charge sont faibles.

On constate ainsi que la photodiode PN et la photodiode PIN ont des caractéristiques différentes qui leur permettent d'être utilisées dans des applications différentes.


Voir la vidéo: The Photodiode (Décembre 2020).