fotodiodo: longitud de onda, intensidad de la lámpara de xenón

La respuesta espectral de un fotodiodo depende principalmente del material semiconductor del que está hecho.

Por ejemplo, un fotodiodo de silicio típico tiene una respuesta como esta:

La curva aumenta con la longitud de onda porque cada fotón entrante no genera más de un par portador de agujero de electrones para producir corriente. Entonces, a medida que la energía del fotón cae, se obtiene más corriente por vatio de potencia óptica entrante.

A aproximadamente 1000 nm, la curva cae dramáticamente porque los fotones de longitud de onda más larga no tienen suficiente energía para excitar un electrón a través de la brecha de banda (aproximadamente 1.1 eV para silicio). Al elegir un material semiconductor diferente, puede extender este límite de longitud de onda larga, pero probablemente no sea importante para su aplicación de longitud de onda visible.

También puede encontrar que algunos dispositivos también tienen un límite de longitud de onda corta, por ejemplo, causado cuando la profundidad de la extracción se hace más larga que la región activa del dispositivo.

La curva de respuesta también se puede cambiar agregando recubrimientos de película delgada a la superficie del fotodetector, a menudo llamados recubrimientos antirreflectantes o AR. Éstos mejorarán la respuesta en algunas longitudes de onda al reducir la reflexión en el límite aire-semiconductor, pero en general reducirán la respuesta en otras longitudes de onda.

Si, por ejemplo, está tratando de hacer una medición de absorción diferencial, querrá saber la respuesta real de sus dispositivos en particular, ya sea midiéndolo o comprando a un proveedor confiable que proporcione hojas de datos razonables.

Utilice un fotodiodo bien caracterizado de un fabricante con buena reputación. La mayoría de los fotodiodos están basados en silicio y son los más actuales para las longitudes de onda infrarrojas. Las longitudes de onda más cortas (hacia rojo, verde, azul) producen menos corriente. Sin embargo, a veces se agregan filtros ópticos para modificar la respuesta de la longitud de onda. Esto se hace a menudo en un intento de reducir la sensibilidad de la longitud de onda larga.
Se muestran dos respuestas de longitud de onda para dos fotodiodos de silicio. El primero es un fotodiodo PIN, el segundo combina tres respuestas de fotodiodos para mostrar cómo los filtros afectan la respuesta de longitud de onda. También se muestra el límite de eficiencia cuántica a la sensibilidad.
Tenga en cuenta también que en el extremo infrarrojo, la sensibilidad puede verse afectada por la temperatura, más allá del límite de temperatura de corriente oscura.