فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) ساختار ، عملکرد و تِست (برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته : فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) نوعی سنسور وزن سبک است که انرژی نور را به ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل می کند. Photodiode نوعی دستگاه نیمه رسانا با اتصال PN است. بین لایه های p (مثبت) و n (منفی) ، یک لایه ذاتی وجود دارد. دیود عکس انرژی نور را به عنوان ورودی برای تولید جریان الکتریکی می پذیرد.
به صورت داخلی ، یک فُتو دیود photodiode دارای فیلتر های نوری است که در لنز و یک سطح ساخته شده است. وقتی سطح فُتو دیود photodiode افزایش یابد ، منجر به زمان پاسخ بیشتری می شود. چند دیود عکس مانند دیود ساطع کننده نور (LED) به نظر می رسند.فُتو دیود photodiode دارای دو ترمینال است. ترمینال کوچکتر به عنوان کاتد و ترمینال بلندتر به عنوان آند عمل می کنند.
مواد معمول تشکیل دهنده در ساخت فُتو دیود photodiode عبارتند از سیلیسیم ، ژرمانیوم ، ایندیوم گالیوم آرسنید فسفید و ایندیوم گالیوم آرسنید ، میباشد. در فُتو دیود photodiode شدت جذب فوتون و انرژی فوتون به طور مستقیم با یکدیگر متناسب هستند. وقتی انرژی عکس ها کمتر شود ، جذب بیشتر خواهد شد. این کل فرآیند به عنوان اثر فوتوالکتریک داخلی شناخته می شود.تحریکات ذاتی و تحریکات بیرونی دو روشی هستند که از طریق آنها تحریک فوتونی اتفاق می افتد. فرآیند تحریک ذاتی زمانی اتفاق می افتد که یک الکترون در باند ظرفیت توسط فوتون به باند هدایت تحریک شود.
فُتو دیود photodiode در حالت های مختلف یعنی حالت فتوولتائیک ، حالت نوری و دیود بهمن کار می کند.حالت فتوولتائیک در غیر این صورت این حالت را Zero Bias می نامند. وقتی یک فُتو دیود photodiode با برنامه های کم فرکانس و برنامه های فوق العاده سطح نور کار می کند ، این حالت ترجیح داده می شود. هنگامی که فُتو دیود photodiode توسط فلش نور تابش می شود ، ولتاژ تولید می شود. ولتاژ تولید شده در محدوده دینامیکی بسیار کمی خواهد بود و دارای یک ویژگی غیرخطی است. هنگامی که فُتو دیود با OP-AMP در این حالت پیکربندی شود ، تغییرات دما بسیار کمتری وجود خواهد داشت.
نحوه تست فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) با مولتی متر :
نحوه تست با مولتی متر پایه های فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) از یک طرف عدد نمایش میدهد . و از طرف دیگر عدد 1 را نمایش میدهد. در واقع با این عمل پایه های آند و کاتد فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) را مورد آزمایش قرار میدهیم در کل اگر فُتو دیود photodiode (دیود حساس به نور) نسبت به افزایش و کاهش شدت روشنایی عکس العملی نشان ندهد، معیوب میباشد.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )