FOTODIODO PIN El ancho de banda de un fotodiodo está limitado por el fenómeno de la absorción de fotones fuera de la región de deplexión, es decir, por la difusión. El efecto de la difusión se puede reducir aumentando el ancho de la región de deplexión [3]. Para cumplir ello, se creó el fotodiodo PIN. El fotodiodo PIN, intercala una capa semiconductora no dopada, intrínseca, entre la unión p-n, incrementándose la región de deplexión o de agotamiento, con lo que se consigue que la absorción de fotones se produce en la capa intrínseca, reduciéndose el efecto de la difusión [3]. Cuando sobre el fotodiodo incide un fotón con una energía hv, mayor o igual que la energía de la banda prohibida E g , esta energía pasa a ser transferida a un electrón, excitándole de la banda de valencia a la de conducción. En este proceso se genera el par electrón-hueco, que se denomina fotoportador, debido a que es un portador generado por la presencia de un fotón [2]. El diseño del fotodiodo se hace de tal manera que estos portadores se generen principalmente en la región de deplexión, zona intrínseca, donde la mayor parte de la luz ha sido absorbida. El fotodiodo se polariza inversamente para acelerar las cargas presentes en la zona intrínseca, originándose una fotocorriente que es reflejo eléctrico de la información transportada por la señal óptica, y que puede ser recogida mediante un circuito externo, como por ejemplo una resistencia R [2]. Figura. Fotodiodo PIN – Funcionamiento [4] Mejoras respecto a fotodiodo p-n:

Fotodiodos

Download DOCX Report

Upload
eduard-campoverde-encalada
View
15
Download
0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tipos de fotodiodos empleados en un receptor optico

Citation preview

FOTODIODO PIN

El ancho de banda de un fotodiodo está limitado por el fenómeno de la absorción de fotones fuera de la región de deplexión, es decir, por la difusión. El efecto de la difusión se puede reducir aumentando el ancho de la región de deplexión [3]. Para cumplir ello, se creó el fotodiodo PIN.

El fotodiodo PIN, intercala una capa semiconductora no dopada, intrínseca, entre la unión p-n, incrementándose la región de deplexión o de agotamiento, con lo que se consigue que la absorción de fotones se produce en la capa intrínseca, reduciéndose el efecto de la difusión [3].

Cuando sobre el fotodiodo incide un fotón con una energía hv, mayor o igual que la energía de la

banda prohibida Eg, esta energía pasa a ser transferida a un electrón, excitándole de la banda de valencia a la de conducción. En este proceso se genera el par electrón-hueco, que se denomina fotoportador, debido a que es un portador generado por la presencia de un fotón [2]. El diseño del fotodiodo se hace de tal manera que estos portadores se generen principalmente en la región de deplexión, zona intrínseca, donde la mayor parte de la luz ha sido absorbida. El fotodiodo se polariza inversamente para acelerar las cargas presentes en la zona intrínseca, originándose una fotocorriente que es reflejo eléctrico de la información transportada por la señal óptica, y que puede ser recogida mediante un circuito externo, como por ejemplo una resistencia R [2].

Figura. Fotodiodo PIN – Funcionamiento [4]

Mejoras respecto a fotodiodo p-n:

Al incrementarse la región de deplexión se incrementa la responsividad pues el número de fotones absorbidos en esta zona aumenta. Como aumentaR, también se incrementa la eficiencia η [3].

La capacitancia de deplexión disminuye, por lo que el fotodiodo PIN puede operar a frecuencias mayores. La capacitancia de la deplexión viene dada por [4]:

Cdep=εo εr A

[3]. Tutorial de Comunicaciones Ópticas, “Fotodiodo p-i-n” [en línea], < http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_5_3.htm > [Consulta del 01 de noviembre del 2013].

A: área transversal del fotodiodo

w: ancho de la región de deplexión

[4]. VARGAS S., Universidad Carlos III de Madrid, “Dispositivos y medio de Transmisión Ópticos - Modulo 3. Receptores” [en línea], <http://ocw.uc3m.es/tecnologia-electronica/dispositivos-y-medios-de-transmision-opticos/material-de-clase-1/modulo-3-receptores>, [Consulta del 01 de noviembre del 2013].