FOTODETECTORES RESUMEN

 Un fotodetector es un dispositivo que convierte una señal de luz a una seña eléctrica de voltaje o corriente. En muchos fotodetectores tales como fotodiodos y fotoconductores esta conversión es típicamente lograda por la creación de pares electrón-huecos, por la absorción de fotones, esto es, la creación de electrones en la banda de conducción y huecos en la banda de valencia. En algunosdispositivos como detectores de fuego la energía de conversión impica la generación de calor mediante el incremento de la temperatura mediante calor que cambia su polarizacón y por lo tanto su permitividad relativa.La unión pn de los fotodiodos se puede considerar como pequeña, con buena velocidad y sensibiidad.

PRINCIPIOS FÍSICOS.
El Fotoconductor. Es una simpe estructura demetal-semiconductor-metal;esto es, dos electrodos conectados a un semiconductor, esto lo hace el más simpe de los detectores ópticos que exhibe ganancia interna y tiene limitaciones en la relación ganancia ancho de banda. Los electrones incidentes son absorbidos en el fotodetector y generan pares electrón-hueco.



La Unión pn. Básicamente consiste de un diodo semiconductor (unión pn) el cual genera una fotocorrienteal ser iluminado con una Longitud de onda adecuada. La unión pn base de todos los fotodiodos es pequeña y posee alta velocidad y sensibilidad para el uso de varias aplicaciones optoelectrónicas. Este se puede formar de varias formas, una de las más comunes es la difusión, a cual consiste en coocar una oblea de silicio tipo N en una atmosfesra gaseosa con alta concentración de impurezas tipo P, atemperaturas alrededor de 100 °C, esto permite la difusión de las impurezas a través de la oblea formando la unión pn. Una alternativa a esta técnica, es la implantación de impurezas tipo P, que consiste en la introducción de iones de impurezas mediante la aceleración de las mismas energías cinéticas entre 50 y 500 KeV.









Esto convierte a fotodiodo de unión pn comoel más comúnde losfotodetectores. El principio de operación es muy simple, ya que el diodo se polariza inversamente generando una pequeña corriente de oscuridad, la cual fluirá a través del dispositivo. Así , cuando se incide luz sobre el diodo de unión pn, os fotones se absorben principalmente en a región de agotamiento y tambien en as regiones neutrales, particularmente en la parte superior, donde incide la radiación.Los fotones que fueron absorbidos en la región de agotamiento crean pares electrón-hueco los cuales son acelerados en direcciones opuestas por el campo eléctrico y dan lugar a la fotocorriente en el circuito externo de polarización.

Fotodiodo pin. Un fotodiodo de unión pn, tiene un gran inconveniente. Su zona de agotamiento es a lo más de unos pocos micrómetros. Este y otros problemas se venreducidos por el fotodiodo pin (p-intrínseco-n). El fotodiodo PIN es un diodo de unión pn el cual tiene una región sin dopar o ligeramente dopada (p- o n- dependiendo del método de fabricación de la unión), la cual es insertada entre p+ y n+ . El diodo pin opera bajo un voltaje inverso para que la región de deserción cubra completamente la regiónI, región intrínseca, esto es debido a la bajadensidad de portadores libre en la región I, y su resistividad, ya que cualquier voltaje de polarización cae completamente en esta región, o cual nos da como resultado una zona de deserción de un ancho casi igual al de la oblea utilizada en su fabricación




El fotodiodo de avalancha. El fotodiodo de avalancha (ADP) es el más sensible de los fotodetectores de estado sólido disponibles. Son estructurasPIN operados bajo un elevado voltaje de polarización. La multipicación de la señal es obtenida cuando los portadores fotogenerados ganan suficiente energía proveniente del campo eléctrico para generar portadores secundarios a través de la zona de ionización por impactos .









RUIDO EN FOTODETECTORES.
El fotodetector es un dispositivo que mide flujos de fotones. Idealmente, responde a un...