Fotodiyot nedir? Nasıl çalışır ve nerelerde kullanılır? Yapısın da neler vardır? Bu soruların cevabını makalemizde bulabilirsiniz.
Fotodiyot Nedir?
Üzerine düşen ışık ile iletime geçen devre elemanıdır. İçerisindeki yarı iletken materyal nedeniyle karanlık bir odaya yerleştirilirse, ışığa maruz kalmaz ve elektriği iletmez. Ancak, eğer ışığa maruz kalırsa, içerisindeki yarı iletken materyal iletken olur ve elektrik akımını iletmeye başlar.
Fotodiyotların iç yapısında Silikon (Si), Germanyum, (Ge), Galliu gibi slikon malzemeler kullanılır.
Fotodiyot Devreye Nasıl Bağlanır?
Diyot mantığına göre tamamen ters yönde çalışır. Örneğin diyot Anot ucundan Katot ucuna doğru elektriği iletirken fotodiyot bunu tam tersi yönde yapmaktadır. Yani Anot devrenin topraklamasına bağlanırken Katot devrenin pozitif voltaj beslemesine bağlanır. Yeterli ışığa maruz kaldığında akım Katot‘tan Anot’a akar.
Fotodiyotların çoğu, devredeki bir güç kaynağına bağlanır. Bunun nedeni üzerlerine ışık aldıklarında mikroamper derecelerinde akımlar üretmeleridir. Bir güç kaynağı ile birleştiğinde, devrede daha fazla akım iletilebilir. Gerilim kaynağı, bir çıkış sürmek için yeterli akımın olması için çıkış akımının artmasına izin verir. Çevresinden aldığı ışık ile devreye ek akım sağlar.
Çeşitleri
Öncelikle her tür fotodiyotun çalışması neredeyse aynıdır. Özel uygulamalara dayanarak farklı tiplerde fotodiyotlar geliştirilir. Örneğin, PIN hızını artırmak için PIN (ÇIĞ) fotodiyotları geliştirilmiştir. Bu elemanlar, yüksek yanıt hızının gerekli olduğu yerlerde kullanılır ve en çok kullanıldığı şekillerdir.
Çalışma modları
İki farklı modda çalıştırılabilirler. Uygulamanın hız gereksinimleri ve benzeri ihtiyaçlar bunun sebebi olarak belirtilebilir.
Fotovoltaik mod
Fotovoltaik modda, fotodiyot tarafsızdır. Başka bir deyişle, fotovoltaik modda fotodiyotlara harici voltaj uygulanmaz. Karanlık akım çok düşüktür. Fotovoltaik modda işletilen fotodiyotlar genellikle düşük hızlı uygulamalar için veya düşük ışık seviyelerini tespit etmek için kullanılır.
Foto iletken modu
Foto iletken modunda, fotodiyot için harici bir ters ön gerilim voltajı uygulanır. Ters ön gerilim voltajı uygulamak, tükenme bölgesinin genişliğini arttırır ve artan tepkime hızı ile sonuçlanan bağlantı kapasitansını azaltır. Ters önyargı da karanlık akımı arttırır.
Foto iletken modunda işletilen fotodiyotlarda yüksek ses akımı vardır. Bu, fotodiyot boyunca akan ters doyma akımından kaynaklanmaktadır.
Karanlık akım
Karanlık akım, ışıksız durumda fotodiyotta akan kaçak akımdır. Sıcaklık arttığında fotodiyottaki karanlık akım artar. Fotodiyotu oluşturmak için kullanılan malzeme de karanlık akımı etkiler.
Fotodiyot Nerelerde Kullanılır?
- Kompakt disk oynatıcılar
- Duman dedektörleri
- Uzay uygulamaları
- Fotodiyotlar, bilgisayarlı tomografi, örnekleri analiz eden aletler ve nabız oksimetreleri gibi tıbbi uygulamalarda kullanılır.
- Fotodiyotlar optik haberleşme için kullanılır.
- Fotodiyotlar, aşırı düşük ışık yoğunluğunu ölçmek için kullanılır.
