Fotodiodos



UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA ELÉCTRICA ELECTRÓNICA

FÍSICA
DE
SEMICONDUCTORES
(CLAVE: 1421, GRUPO: 0002)



SEMESTRE 2015-1
Trabajo de investigación sobre fotodiodos
Fecha de entrega: 09/10/2014
Benito Bautista Juan Carlos
González Zamora Aline
Munguía Cruz Octavio Enrique
 Santos Hernández Ricardo


Introducción
¿Quées un diodo?
Es un componente electrónico de dos terminales (electrodos) que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
(La flecha muestra en qué dirección fluye la corriente)
Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico. Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, unotipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión. El más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.



Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fuedesarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison. Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales sonconducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.Fotodiodo
Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja, conduce una cantidad de corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que lo incide (lo ilumina).
Luz incidente

Sentido de la corriente generada
Esta corriente eléctrica fluye en sentido opuesto a la flecha del diodo y se llama corriente de fuga (corrientede saturación inversa).
El fotodiodo se puede utilizar como dispositivo detector de luz, pues convierte la luz en electricidad y esta variación de electricidad es la que se utiliza para informar que hubo un cambio en el nivel de iluminación sobre el fotodiodo.
Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando seaexcitado por la luz. La mayoría de los fotodiodos vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, de manera que su reacción a la luz sea más evidente. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Estacorriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad. 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 el fotodiodo quedara conectado, de manera que por él circule la corriente en el sentido de la flecha(polarizado en sentido directo), la luz que lo incide no tendría efecto sobre él y se comportaría como un diodo semiconductor normal.

Funcionamiento

Es un dispositivo que conduce una cantidad de corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que lo incide (lo ilumina). El fotodiodo es un diodo de unión PN en el que se permite que la radiación luminosa que incide sobre él penetre en el...