Fotodiodni ojačevalniki - F9 - IJS

Fotodiodni ojačevalnikE.Margan3) Kvantni izkoristek, ( qKvantni izkoristek je razmerje med številom s svetlobo ustvarjenih elektronovali vrzeli in številom vpadnih fotonov, ( q œRÎR e # . Ponavadi se izraža privalovni dolžini -mpri kateri je Wa-mbnajvečji, običajno v odstotkih [%]; prisilicijevih fotodiodah v povprečju lahko računamo s ( q ¸)! %. Sicer pakvantni izkoristek narašča z višanjem frekvence svetlobe (oziroma krajšanjemvalovne dolžine). Približno velja:-eV†W a-mb( qa-bœ ‚ "!! [%] (3.2)-kjer je - eV œ "#%! nm, valovna dolžina fotona z energijo 1 eV (v vacuumu).Kvantni izkoristek izkazuje zapleteno temperaturno odvisnost: pri daljšihvalovnih dolžinah s temperaturo narašča, pri krajših valovnih dolžinah pa se spovečanjem temperature zmanjšuje.4) Vdorna globina, . P , refleksija in absorpcija svetlobeSvetloba, ki pada na površino snovi se delno reflektira, delno pa absorbira vsnovi. Reflektirani del svetlobe izrazimo kot:3 a-bœ+ a-b3(3.3)+ !kjer je 3 ! gostota vpadnega svetlobnega toka, + pa je odbojnost (‘albedo’); taje odvisna od barve površine in njene hrapavosti, ter od valovne dolžine.Večina fotodiod pri navpičnem vpadnem kotu ima neznaten albedo, z vpadnimkotom pa se ta poveča predvsem zaradi prozornega pokrova ohišja in tenkesteklene pasivizacijske plasti na površini polprevodnika. Preostali del svetlobec"+ a-bd3 ! se v snovi absorbira. Pri absorpciji (Beerov zakon, August Beer,1825–1863) gostota svetlobnega toka 3 z globino eksponencijano pojema:! .- a b.P3a. P, -b œ c"+a-bd3e (3.4)"kjer je .- a b [m ] od vrste snovi ter njene gostote odvisen absorpcijskikoeficijent (oziroma absorpcijski spekter), . P pa je vdorna globina ine œ 2.71828 á je Eulerjevo ‘naravno’ število ( Leonhard Euler, 1707–1783).10240035010 1 0−10ηqd P [mm]d1P1010−2300250200ηq[%]10−3−41011001501001000 900 800 700 600 500 400 300λ [nm]Sl.3.3: Tipične odvisnosti vdorne globine . P in kvantnega izkoristka ( q od valovnedolžine. Spektralna občutljivost W a-bje zmnožek funkcijskih odvisnosti . a- bin ( a-b.Pq-22-