El fotodiodo tiene básicamente la misma construcción que un diodo rectificador (esta construido por una union PN), sin embrago este tiene una característica que lo hace especial: es un dispositivosensible a la luz visible e incluso a la infrarroja. En pocas palabras resulta ser un diodo con sensibilidad a la luz.
En un fotodiodo, la corriente que lo atraviesa depende de la energía luminosa aplicada en la unión P-N. Se opera en sesgo inverso. Como se mencionó anteriormente, la corriente de fuga pequeña fluye a través de un diodo cuando se polariza inversamente, lo que aquí se denomina corriente oscura. Como la corriente se debe a la falta de luz (oscuridad) se le llama así. Este diodo se construye de tal manera que cuando la luz incide en la unión es suficiente para romper los pares de agujeros de electrones y generar electrones, lo que aumenta la corriente de fuga inversa. Aquí puedes ver el fotodiodo trabajando con IR LED.
Funcionamiento
Para un funcionamiento correcto, el fotodiodo es polarizado inversamente permitiendo de esta manera el flujo de electrones o el flujo de la corriente en sentido inverso. Estos componentes tienen un lente que permite concentrar la luz que incide en ellos, por ello, cuando la luz que incide es de suficiente energía puede excitar un electrón generando movimiento y permitiendo la creación de huecos con carga positiva. Por lo tanto, entre mayor sea la intensidad de luz que incida en el fotodiodo mayor será la corriente que fluye.
Características
Una de las principales características que se debe tener en cuenta a la hora de considerar el uso de un fotodiodo es el material semiconductor del que está hecho, puesto que el material es lo que le da sus propiedades.
Por lo general estos elementos se fabrican en Silicio (este material lo hace sensible a la luz, Germanio (lo hace sensitivo a la luz infrarroja), sulfuro de plomo y Indio, galio o arsénico. Cada uno de estos materiales tiene su propia longitud de onda.
Símbolo del Fotodiodo
Diferencias entre LDR, fototransistor y fotodiodo
A diferencia del LDR o fotorresistencia, el fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminación y viceversa con mucha más velocidad, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta más pequeño. Si se combina un fotodiodo con una transistor bipolar, colocando el fotodiodo entre el colector y la base del transistor (con el cátodo del diodo apuntado al colector del transistor), se obtiene el circuito equivalente de un fototransistor.
Tipos de fotodiodo
En este caso se presentan dos tipos de fotodiodos que corresponden al fotodiodo PIN y al fotodiodo de avalancha, para ver más sobre la familia de sensores que generan una señal eléctrica dependiendo de la luz u otra radiación electromagnética que reciben, les recomendamos visitar el enlace de fotodetector.
A continuación, presentamos una descripción breve de los tipos de fotodiodos, para conocer más sobre cada uno les proporcionamos un enlace subrayado que les permitirá dirigirse a otra página y saber más sobre estos dispositivos electrónicos.
Fotodiodo PIN:
Es un material intrínseco semiconductor de los más comunes ya que permite que la capa intrínseca se pueda modificar para optimizar la eficiencia cuántica y el margen de frecuencia.
Fotodiodo de avalancha:
Tiene una estructura muy similar al fotodiodo común, la ventaja es que permite trabajar con voltajes inversos mayores. Normalmente se utiliza cuando la potencia recibida puede ser limitada ya que su responsividad es mayor que los fotodiodos. Su uso no es recomendable en proyectos en los cuales se emplean señales ya que introducen ruido al circuito.
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