PHOTODIODE
Nomor urut : 17
Syauqi Asyhabira – 31
Photodioda adalah sensor semikonduktor cahaya
yang menghasilkan arus atau tegangan ketika PN
junction dalam semikonduktor diterangi oleh
cahaya.
Ketika sebuah foton energi yang cukup pada
dioda,maka akan membuat elektron terangsang,
sehingga menciptakan elektron bebas (dan lubang
elektron bermuatan positif). Mekanisme ini juga
dikenal sebagai efek fotolistrik bagian dalam.
Photodioda ini dapat digunakan dalam tiga mode:
fotovoltaik sebagai sel surya, reverse-bias sebagai
photodetektor, dan forward-bias seperti LED.
Apa itu PHOTODIODA?
Photodioda adalah jenis detektor cahaya yang
mampu mengubah energi cahaya menjadi energi
listrik.
Photodioda mirip dengan dioda semikonduktor
biasa, salah satu fungsinya bisa untuk
mendeteksi sinar-UV atau sinar-X.
Bagian atas Photodioda dirancang seperti
jendela atau serat optik untuk memungkinkan
cahaya mencapai bagian sensitif dari Photodioda
Macam-macam Photodioda
Simbol Photodida
Karateristik Photodioda
Photodioda terbuat dari bahan semikonduktor. Biasanya yang dipakai adalah Silicon (Si) atau Gallium Arsenide (GaAs), dan lain-lain termasuk Indium Antimonide (InSb), Andium Arsenide (InAs), Lead Selenide (PbSe), dan timah sulfide (PBS). Bahan-bahan ini menyerap cahaya melalui karakteristik jangkauan panjang gelombang, misalnya 250 nm ke 1100 untuk nm Silicon, dan 800 nm ke 2,0 µm untuk GaAs.
Kelebihan Photodioda
Linearitas yang sangat baik sehubungan dengan insiden cahaya
Minim Kerusakan Respon spektrum yang luas Mekanismenya kasar Kompatibel dan Ringan
Bahan yang digunakan untuk membuat photodioda meliputi : MATERIALS ELCTROMAGNETIC
SPECTRUM WAVELENGTH RANGE (NM)
SILICON 190-1110
GERMANIUM 400-1700
INDIUM GALLIUM ARSENIDE
800-2600
LEAD SUFIDE 100-3500
MaterialMaterialSpektrum rentang panjang gelombang Elektromagnetik
Konstruksi Photodioda
Cara kerja Photodioda
Silikon jenis N adalah bahan awal.lapisan “p” terbentuk pada permukaan depan Photodioda dengan difusi termal atau implantasi ion dari bahan doping yang sesuai (biasanya boron).
Interface antara lapisan silikon "p" dan “n” dikenal sebagai persimpangan pn. Kontak logam kecil yang diaplikasikan pada permukaan depan dan belakang komponen seluruhnya dilapisi dengan logam kontak.
Bagian belakang kontak adalah katoda,dan bagian depan kontak adalah anoda. Daerah aktif dilapisi dengan silikon nitrida, silikon monoksida atau silikon dioksida untuk perlindungan dan sebagai lapisan anti-refleksi.
Ketebalan lapisan ini dioptimalkan untuk panjang gelombang radiasi tertentu.
Sebagai contoh : Centro Visi Seri 5-T fotodioda memiliki lapisan yang meningkatkan respon terhadap bagian biru dari spektrum.
Di persimpangan PN akan ada gradien konsentrasi yang
menyebabkan elektron untuk berdifusi ke dalam p-layer dan
sebuah lubang untuk berdifusi ke dalam N-layer. Difusi ini
mengakibatkan potensial listrik yang berlawanan, sering
disebut sebagai bias intern (penipisan daerah).
Dalam pn dioda generik, cahaya memasuki komponen melalui
lapisan tipis tipe-p. Penyerapan menyebabkan intensitas
cahaya menurun secara eksponensial dengan kedalaman
penetrasi.
Setiap foton diserap di daerah penipisan menghasilkan
pembawa muatan yang segera dipisahkan dan melintasi
persimpangan oleh bias internal yang alami. Akhirnya akan
ada gerakan pembawa muatan.
Perpindahan ini membawa muatan melintasi persimpangan akan mengganggu keseimbangan listrik dan menghasilkan photocurrent kecil, yang dapat dideteksi pada elektroda.
Dalam banyak aplikasi,sangat diinginkan untuk memaksimalkan ketebalan daerah deplesi. Sebagai contoh, respon perangkat lebih cepat ketika sebagian besar pembawa muatan diciptakan di daerah penipisan.
Ini juga meningkatkan efisiensi kuantum perangkat, karena sebagian biaya operator tidak akan memiliki kesempatan untuk kembali pada muatan sebelumnya. Efisiensi kuantum didefinisikan sebagai rasio arus foto di elektron intensitas cahaya pada insiden foton.
Pengaplikasian Photodioda
Dioda digunakan dalam perangkat elektronik konsumen
seperti pemutar CD, Smoke Detector, dan penerima inframerah
(Receiver) pada perangkat remote control yang digunakan
untuk mengontrol peralatan elektronik seperti televisi ,AC dsb.
Photodioda digunakan sebagai sensor cahaya.
Photodioda sering digunakan untuk pengukuran yang akurat
dari intensitas cahaya dalam sains dan industri.
Dan Photodioda juga banyak digunakan dalam berbagai
aplikasi medis, seperti detektor untuk tomografi komputer,
instrumen untuk menganalisis sampel, dan oximeters pulsa.
Top Related