Fotodiodos

Nuestros fotodiodos se fabrican en cerámica y metal, y cuentan con lo siguiente:

• alta ganancia con bajo voltaje de polarización
• tiempo de subida rápido con baja capacitancia
• alta sensibilidad.

• Escáneres láser (LIDAR)
• Telémetros láser
• Alineación láser
• Instrumentos analíticos
• Fotometría de precisión
• Equipo médico
• Comunicaciones ópticas de alta velocidad

Los fotodiodos utilizan el efecto fotoeléctrico. Tienen una unión PN, en la que los pares libres electrón-hueco son generados por fotones incidentes. El flujo de fotones por unidad de ángulo sólido se conoce como intensidad de luz. Al implantar dopantes en el silicio, se crea un campo eléctrico incorporado, que separa y guía a los portadores generados a los contactos metálicos. Cuando se polariza de forma inversa, se puede medir una fotocorriente en función de la intensidad de la luz
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La elección de un fotodiodo depende de los siguientes requisitos determinados por la aplicación individual: el tamaño de apertura del área activa, la geometría de la apertura (circular frente a cuadrado, rectángulo), la longitud de onda de la luz incidente, el tiempo de respuesta y el ancho de banda requeridos (fuente de luz incidente pulsada), la necesidad de amplificación (nivel de potencia de la señal óptica), otros parámetros optoeléctricos (por ejemplo, corriente residual, capacidad, sensibilidad).

La aplicación de un voltaje negativo a un nodo y un voltaje positivo al cátodo se conoce como “polarización inversa”. Los electrones libres en la capa N son así atraídos hacia el terminal positivo, y los agujeros en la capa P son atraídos hacia el terminal negativo.  La polarización inversa aumenta el tamaño de la región de agotamiento y tiene el resultado de que solo se habilita el flujo de corriente causado por la luz incidente. Debido a la mayor intensidad de campo en la región de agotamiento, el tiempo de respuesta es más rápido
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Una matriz de fotodiodos es una composición unidimensional o bidimensional de fotodiodos individuales (matriz discreta) o varias áreas activas en un solo chip (matriz monolítica)
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Los fotodiodos de avalancha (también conocidos como APD) tienen un mecanismo de ganancia interno basado en el efecto avalancha. Este mecanismo de ganancia los hace adecuados para la conversión de señales ópticas débiles en corriente eléctrica medible. Se pueden diseñar para dos regímenes de operación principales: dependencia lineal y no lineal de voltaje inverso. El régimen no lineal se denota como operación de modo Geiger
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En los diodos estándar, los fotones que inciden generan pares electrón-hueco. Estos pares de huecos proporcionan una fotocorriente medible. En los APD, el voltaje de polarización inversa aplicado desencadena una avalancha: asegura que los pares electrón-hueco se aceleren. La ionización de impacto resultante introduce más electrones en la banda de conducción. Estos electrones, a su vez, absorben más energía y elevan más electrones a la banda de conducción. Este proceso se denomina ruptura de avalanchas y, por lo tanto, puede lograr un factor de multiplicación de avalanchas de varios cientos para el detector
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Los APD también se emplean para aplicaciones con altas frecuencias de modulación. Frecuencias de alrededor de 60 MHz; el nivel de ruido aumentado por el efecto avalancha es generalmente más bajo que el nivel de ruido producido por una combinación de un fotodiodo convencional con electrónica de ganancia externa. Por lo general, encontrarás APD en escáneres láser y sistemas LIDAR, instrumentos analíticos y medición de distancia y velocidad.

Un fotodiodo es una unión PN en el semiconductor de silicio sirve como base física para este proceso. Cuando el detector absorbe fotones con suficiente energía, se forman portadores de carga (pares electrón-hueco), que se separan en la región espacio-carga y, por lo tanto, generan la fotocorriente.

Un diodo PIN comprende una región semiconductora casi intrínseca, generalmente la región de espacio-carga, intercalada entre un diodo de tipo p y un sustrato de tipo n. Sin embargo, el término también se utiliza para componentes con conductividad inversa, siempre que no se utilicen otros efectos no lineales en el componente.

Un fotodetector o híbrido es una combinación de un fotodiodo y un amplificador de transimpedancia (TIA). La luz incidente se convierte en corriente eléctrica por el fotodiodo. La fotocorriente luego se convierte en un voltaje por el TIA. El TIA también se puede utilizar para amplificar la señal eléctrica.

Mientras que el fotodiodo tiene una corriente eléctrica como salida, la salida de un fotodetector es un voltaje.

Un fotodiodo PIN es un fotodiodo de tamaño normal con una unión PN para una amplia gama de aplicaciones. Un APD es un fotodiodo con un mecanismo de ganancia interno utilizado para señales de poca luz, por ejemplo, en la medición del tiempo de vuelo LIDAR.