2. 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?
3. 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
6. 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 袖m untuk
GaAs.
7. Kelebihan Photodioda
Linearitas yang sangat baik sehubungan dengan
insiden cahaya
Minim Kerusakan
Respon spektrum yang luas
Mekanismenya kasar
Kompatibel dan Ringan
8. 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
MaterialMaterial
Spektrum rentang
panjang gelombang
Elektromagnetik
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.