PHOTODIODE

Nomor urut : 17

Syauqi Asyhabira – 31

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?

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

Macam-macam Photodioda

Simbol Photodida

Karateristik Photodioda

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 µm untuk GaAs.

Kelebihan Photodioda

Linearitas yang sangat baik sehubungan dengan insiden cahaya

Minim Kerusakan Respon spektrum yang luas Mekanismenya kasar Kompatibel dan Ringan

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

MaterialMaterialSpektrum rentang panjang gelombang Elektromagnetik

Konstruksi Photodioda

Cara kerja Photodioda

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.

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.

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.

Pengaplikasian Photodioda

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.

Terimakasih atas Perhatiannya

Sumber : www.google.com