Wie funktioniert eine fotodiode?
Gefragt von: Manja Scherer | Letzte Aktualisierung: 5. Januar 2022sternezahl: 4.2/5 (57 sternebewertungen)
Das Besondere an der Fotodiode ist, dass der elektrische Widerstand durch die Absorption von Strahlung sinkt. Das Bild zeigt, wie IR-Strahlung durch das Glasfenster und tritt und auf die Grenzschicht im pn-Übergang trifft. Die Energie der Strahlung bewirkt, dass in der Grenzschicht Elektronen-Loch-Paare ent- stehen.
Wo werden Photodioden verwendet?
Photodioden können in den folgenden drei Betriebsarten eingesetzt sein: Betrieb in Vorwärtsrichtung als Photoelement oder als Solarzelle. Primär zur Energiegewinnung genutzt. Betrieb im Quasi-Kurzschluss, zur Helligkeitsmessung.
Warum Photodiode in Sperrrichtung?
Bei einfallendem Licht werden die Elektronen aus ihren Kristallbindungen gelöst. In der Sperrschicht werden Elektronen und Löcher, also freie Ladungsträger erzeugt. Deshalb wird die Fotodiode in Sperrrichtung betrieben. Die freien Ladungsträger bewegen sich aus der Sperrschicht.
Wie funktioniert ein pn-Übergang?
Beim p-Halbleiter bewegen sich Löcher frei über einem Untergrund von ortsfesten negativen Ladungen. Bringst du nun einen p-Halbleiter und einen n-Halbleiter in Kontakt, so treten aufgrund der Wärmebewegung freie Elektronen aus dem n-Gebiet in das p-Gebiet und auch freie Löcher aus dem p-Gebiet in das n-Gebiet.
Wie ist eine halbleiterdiode aufgebaut?
Eine Halbleiterdiode ist ein elektronisches Bauelement, das aus zwei unterschiedlich dotierten Schichten desselben Grundmaterials aufgebaut ist. Sie besteht aus einem n-Halbleiter und einem p-Halbleiter sowie dem Bereich zwischen beiden Schichten, dem pn-Übergang.
What is Photodiode | How Does Photodiode Works | Applications of Photodiode | Semiconductor Diodes
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Was macht die Diode?
Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das Strom in einer Richtung passieren lässt und in der anderen Richtung den Stromfluss sperrt. ... Dioden werden unter anderem zur Gleichrichtung, der Umwandlung von Wechselspannung zu Gleichspannung, eingesetzt.
Wie entsteht die Grenzschicht?
Fügt man p-leitendes Material und n-leitendes Material zusammen, so entsteht ein Grenzbereich zwischen den Materialien, der pn-Übergang genannt wird. Dieser Bereich wird auch als Grenzschicht bezeichnet.
Was bedeutet pn-Übergang?
Vorlage:DISPLAYTITLE:p-n-Übergang Ein p-n-Übergang (engl.: p-n-junction) bezeichnet einen Materialübergang von Halbleiterkristallen mit andersartiger Dotierung. Bereiche, in denen die Dotierung von negativ (n) zu positiv (p) wechselt, kommen in praktisch allen elektrischen Bauelementen der Halbleitertechnologie vor.
Was versteht man unter einer N bzw einer P leitenden Schicht?
P-leitend oder p-dotiert nennt man diese Halbleiter weil die Leitfähigkeit auf positiven Löchern beruht. Analog zu n-dotierten Halbleitern, sind hier die Löcher die Majoritätsladungsträger, freie Elektronen die Minoritätsladungsträger.
Wie entsteht eine verarmungszone?
Eine Raumladungszone (RLZ), auch Verarmungszone oder Sperrschicht genannt, ist im Übergang zwischen unterschiedlich dotierten Halbleitern ein Bereich, in dem sich Raumladungen mit Überschuss und Mangel an Ladungsträgern gegenüberstehen, so dass diese Zone im Gleichgewichtsfall nach außen ladungsneutral erscheint.
Was misst eine Photodiode?
Dadurch liefert die Photodiode elektrische Energie, zum Beispiel in Form einer Solarzelle. Auch nutzt man diese Betriebsart zum Messen von Helligkeiten, da die Photodiode so sehr langsam ist und somit keine schnellen Signale detektieren kann.
Was bedeutet dunkelstrom?
Der sogenannte Dunkelstrom bezeichnet die Eigenschaft der Stäbchen der Retina, bei Dunkelheit, also im Ruhezustand, Natriumkanäle offen zu halten und somit ständig depolarisiert zu sein.
Was ist ein photoelement?
Als Photoelement wird ein Lichtsensor bezeichnet, der selbst photovoltaisch elektrischen Strom erzeugt: großflächige Photodiode im photovoltaischen Betrieb.
Wie werden die Anschlüsse der LED bezeichnet und wie werden diese gekennzeichnet?
Die Anode der Leuchtdiode, die durch einen längeren Anschlussdraht gekennzeichnet ist, muss mit dem Pluspol und die Kathode mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden sein. Die Anoden- und Kathodenseite einer LED lässt sich, wie in Abbildung Bauform Leuchtdiode dargestellt, ebenfalls anhand ihres Innenaufbaus erkennen.
Wie funktioniert eine Laser Diode?
Die Laserdiode emittiert dann Laserstrahlung. Das Erzeugen der Besetzungsinversion geschieht in Laserdioden durch elektrisches Pumpen, ein elektrischer Gleichstrom in Durchlassrichtung sorgt für stetigen Nachschub von Elektronen und Löchern.
Was versteht man unter einer P Schicht?
Ein p-n-Übergang bezeichnet einen Materialübergang in Halbleiterkristallen zwischen Bereichen mit entgegengesetzter Dotierung. Bereiche, in denen die Dotierung von negativ (n) zu positiv (p) wechselt, kommen in vielen elektrischen Bauelementen der Halbleitertechnik vor.
Was versteht man unter einer N Dotierung?
Bei der n-Dotierung (n für die freibewegliche negative Ladung, die dadurch eingebracht wird) werden fünfwertige Elemente, die sogenannten Donatoren, in das Siliciumgitter eingebracht und ersetzen dafür vierwertige Silicium-Atome.
Was ist die P Dotierung des Halbleiters?
Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter). Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe. Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
Warum fließt im Dunkeln bei negativer angelegter Spannung nur ein sehr geringer Strom durch den pn Übergang?
Warum fließt im Dunkeln bei negativer angelegter Spannung nur en sehr geringer Strom durch den p-n Übergang? Durch die Bestrahlung entstehen zusätzliche Elektronen Lochpaare. Da der Strom von den Minoritäten abhängig ist, erhöht sich der Stromfluss massiv.
Was ist eine Sperrschicht Physik?
Sperrschicht, im Sperrfall (Sperrichtung) der p-n-Diode die verbreiterte Raumladungszone am Übergang. Sie drängt die Ladungsträger aus sich heraus und verhindert somit den Stromfluß bis auf den geringen Sperrstrom durch die Diode.
Wie entsteht eine Raumladungszone?
Eine Raumladungszone ist in Halbleitern ein Bereich, in dem entweder ein Überschuss oder ein Mangel an Ladungsträgern vorherrscht, so dass diese Zone nicht mehr ladungsneutral ist. ... Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert).
Warum entsteht die Sperrschicht?
Wie entsteht die Sperrschicht bei einem PN-Übergang? Diese Sperrschicht entsteht infolge der Wärmebewegung der Moleküle durch Diffusion: In die Grenzschicht füllen die die freien Elektronen des N-Leiters die Löcher des P-Leiters. Chemisch (Valenz-Elektronen) ausgeglichen aber elektrische Ladungsverschiebung.
Wann ist eine Strömung Laminar?
Die laminare Strömung (lat. lamina „Platte“) ist eine Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen, bei der (noch) keine sichtbaren Turbulenzen (Verwirbelungen/ Querströmungen) auftreten: Das Fluid strömt in Schichten, die sich nicht miteinander vermischen.
Was bedeutet turbulente Strömung?
Die turbulente Strömung (lateinisch turbare ‚drehen', ‚beunruhigen', ‚verwirren') ist die Bewegung von Fluiden, bei der Verwirbelungen in einem weiten Bereich von Größenskalen auftreten.
Was ist eine Diode leicht erklärt?
Eine Diode (von griech. di- „zwei“ und hodos „Weg“) ist ein elektronisches Bauelement mit zwei Anschlüssen (genannt Anode und Kathode). ... Daher lässt eine Diode elektrischen Strom im wesentlichen nur in einer Richtung passieren (Gleichrichter).