فوتودیود

چهار فوتودیود

نماد فوتودیود.

با ال‌ای‌دی اشتباه نشود.

فوتودیود (به انگلیسی: photodiode) یا دیودِ نوری یک دیود دوقطبی است که جریان بیس آن با برخورد نور به ناحیهٔ نیم‌رسانای حساس به نور بیس ایجاد می‌شود. پیوند pn کلکتور-بیس از طریق یک روزنهٔ مجهز به عدسی در معرض نور قرار می‌گیرد. اگر نوری در کار نباشد، تنها جریان نشتی کوچکی که ناشی از انرژی گرمایی است از کلکتور می‌گذرد که با I_CEO نشان دهده می‌شود. این جریان را جریان تاریکی می‌نامند و در ردهٔ نانوآمپر است. با رسیدن نور به پیوند بیس-کلکتور یک جریان بیس I_λ ایجاد می‌شود که با شدت نور مناسب است. این فرایند جریان کلکتوری به وجود می‌آورد که با I_λ متناسب است. ترانزیستور نوری به جز از لحاظ نحوهٔ تولید جریان بیس، هیچ تفاوتی با یک ترانزیستور معمولی ندارد. در اکثر موارد بیس هیچ اتصال الکتریکی ندارد.

ترانزیستور نوری می‌تواند یک عنصر دو پایانه ای یا سه پایانه ای باشد. در آرایش سه پایانه ای پایهٔ بیس بیرون آورده شده‌است تا بتوان ترانزیستور را با صورت یک BJT معمولی نیز به کار برد، در این حالت می‌توان از ویژگی‌های نوری ترانزیستور استفاده کرد یا نکرد. در آرایش دو پایانه ای به بیس دسترسی الکتریکی وجود ندارد، و تنها ورودی ترانزیستور نور است. در بسیاری از کاربردها آرایش دو پایانه ای به کار می‌رود.

کارکرد

طرز کار فوتودیود

فوتودیود یک نوع حسگر نور است که بسته به مورد عملیات لازم می‌تواند انرژی نورانی را به جریان الکتریکی تبدیل کند. فتودیودها شباهت زیادی به دیودهای نیمه رسانای معمولی دارند، با این تفاوت که دیودهای فوتونی هم می‌توانند در معرض انرژی نورانی (برای شناسایی اشعه X یا خلاء uv) قرار گیرد و هم می‌تواند در اتصالات پنجره یا فیبر نوری تعبیه شود تا نور به درون قسمت‌های حساس آن وارد شود. لازم به ذکر است در ساختمان بسیاری از دیودهایی که به صورت دیود فوتونی ساخته می‌شوند از پیوند PIN استفاده می‌شود(تا پیوند P-N)

منابع

1. Electronic Devices، Floyd
2. Microelectronic Circuits، Sedra&Smith