¿Cómo saber qué tan sensible es un fotodiodo?

  

¿Cómo saber qué tan sensible es un fotodiodo?

Hay una curva en la hoja de datos de su dispositivo que le dice exactamente eso:

Combinado con la línea en la tabla de Características que le dice que la sensibilidad es de 0.55 A / W a 850 nm, esto le da la sensibilidad a cualquier longitud de onda que esté usando.

(Nota: en el campo de las comunicaciones ópticas, lo llamaríamos curva responsividad , no curva sensibilidad . Para nosotros, la sensibilidad es una medida del mínimo señal detectable)

  

si alguien tiene alguna buena idea para los fotodiodos de infrarrojo cercano (800-850 nm) que son extremadamente sensibles, tenga un amplio rango desde poca luz, que es lo que necesito.

Los fotodiodos p-i-n estándar no pueden producir más de un par de portadores por fotón absorbido, por lo que no encontrará ninguno con una respuesta mucho más fuerte que esta.

Si está trabajando en una longitud de onda específica, puede encontrar o realizar un pedido personalizado con un revestimiento antirreflectante (AR) para esa longitud de onda y obtener una mejora de la capacidad de respuesta cercana al 25% (basado en el 80%). eficiencia cuántica espec. para este dispositivo). Esto aumentará el costo.

Algunas otras soluciones:

Como han dicho otros, puede usar un fotodiodo de avalancha (APD), que tiene un proceso de ganancia de corriente interna para aumentar efectivamente la capacidad de respuesta por encima de 1 par de portadores por fotón. Sin embargo, esto requiere un sesgo de alto voltaje muy cuidadosamente controlado, lo que aumentará el costo de su sistema.

O, si su problema es realmente enfocar su haz de luz en el área del dispositivo pequeño, puede usar un dispositivo más grande (que será más lento y tenderá a ser más caro).

Finalmente, una solución que aún no se ha sugerido en otra respuesta: puede estar seguro de que su fuente de luz se elija para que coincida con la longitud de onda de respuesta máxima de su O / E.

Otro comentario: la página de Mouser que has vinculado lo denomina fototransistor , pero la hoja de datos de Osram simplemente lo llama fotodiodo, y su capacidad de respuesta es típica de los fotodiodos, no de los fototransistores. Otra forma en que puede obtener ganancia interna en el dispositivo es usar un fototransistor real. No uso estos dispositivos con regularidad, pero espero que sean relativamente lentos en comparación con los fotodiodos normales.

Dependiendo de la velocidad que necesites, es posible que no tengas suerte.

Usted declara que sus diodos actuales "con un aumento de nivel de picosegundos y un tiempo de caída", mientras se vincula a una DP con 12 nseg tiempos de subida y bajada. Además, usted dice que sus PD son "costosos", pero las unidades vinculadas cuestan solo 6 dólares en unidades, y si cree que 6 dólares son caros para un fotodiodo, le sugiero que haga una investigación. Pruebe Digikey o Mouser. Así que no está realmente claro exactamente de qué fotodiodos está hablando.

Dicho esto, todos los fotodiodos de silicio tienen prácticamente la misma sensibilidad máxima, de .55 a .65 A / W. Y solo obtiene alta velocidad al reducir la capacitancia del chip, lo que significa una baja sensibilidad. Así que básicamente tienes 3 opciones.

1) Vaya a un PD más grande y acepte la velocidad más baja. Si bien ha estado usando unidades muy rápidas, en realidad no ha justificado su necesidad de velocidad, por lo que este puede ser un curso de acción aceptable. ¿Cuánta velocidad realmente necesitas?

2) Si realmente y realmente necesitas los tiempos de subida y bajada de nsec, mantén tu diodo actual y proporciona una lente de recolección para aumentar la cantidad de luz que incide en la DP. Sí, esto significa que necesitarás rediseñar tu aparato y aprender algo de óptica, pero eso no debería ser un problema insuperable.

3) Vaya a un APD (fotodiodo de avalancha). Estos responderán a niveles de luz más bajos, y puede obtener unidades bastante rápidas. Por supuesto, también tendrás que aprender a conducir a los pequeños bichos, pero piensa en ello como una experiencia de aprendizaje.

  

Me preguntaba cuál sería la medida de cuán sensible es un   fotodiodo es

La sensibilidad espectral se indica en la hoja de datos como 0.55 amperios por vatio, por lo que si pudiese iluminar el área sensible (1 mm2) con 1 milivatio de luz a aproximadamente 860 nm, Consigue 0,55 miliamperios producidos en la salida. Las gráficas en la hoja de datos muestran cómo esto desaparece para diferentes longitudes de onda de luz.

  

cualquier persona tiene buenas ideas para fotodiodos de infrarrojo cercano (800-850nm)   que son extremadamente sensibles por lo que tienen un gran rango de no mucho   luz que es lo que necesito

Las solicitudes de recomendaciones de productos están fuera de tema. Sin embargo, siempre obtendrá más señal con un área sensible más grande, pero la velocidad será proporcionalmente más lenta.

Un tubo fotomultiplicador (PMT) puede proporcionar una ganancia de ~ 10 ^ 6, tiempos de subida rápidos (150 ps) y grandes áreas sensibles (~ 10 mm de diámetro). ¡Todas estas especificaciones al mismo tiempo!

Puede usarlos para detectar (y calcular el tiempo de llegada) de fotones individuales.

Eche un vistazo a los sitios web de Hamamatsu, Newport & Photek.