PIN dioda jako fotodetektor

Dioda PIN může být v zapojení použita v zásadě ve dvou režimech podle polarity.

Toto zapojení vzniká, když je na diodu externě přivedeno napětí v jejím závěrném směru (neprochází jí proud) důsledek takto připojeného potenciálu ale je, že se zvětšuje vyprázdněná oblast PIN přechodu a tím klesá kapacita diody.

Použití diody v tomto režimu je obzvláště výhodné při měření rychlých průběhů světelného signálu, kde je kritická kapacita PN přechodu, kterou je možné tímto způsobem výrazně snížit. Nevýhodou ale je vzrůst šumu diody, který je způsobený převážně vytrháváním volných nosičů z nečistot v substrátu diody.

Vhodné zapojení, pro toto použití je například na následujícím obrázku:

Jde o zapojení detektoru, který je často využíván k měření časových průběhů výstupních impulsů LASERů. Osciloskop, který se připojuje koaxiálním kabelem k výstupnímu SMA F konektoru je nutné impedančně přizpůsobit na 50 Ohm, což umožňuje rychlejší odvedení náboje z parazitní kapacity diody a tím i snímání rychlejších dějů.

Dioda v nenapájeném režimu funguje ze svého principu, jako zdroj proudu (fotoproud vznikající v polovodiči se přímo projevuje na vývodech diody). Fotodiodu v tomto režimu je obvykle výhodné používat v kombinaci s operačním zesilovačem, který umožní vytvoření virtuální napěťové nuly na jejích obvodech.

Výhodou tohoto režimu je vysoká citlivost i při velmi nízkých úrovních osvětlení neboť dioda má v tomto zapojení velmi nízký šum.

• HAMATSU Photodiode Technical Guide