Fotodiodo PN Y Fotodiodo PIN - Fundamentos, Aplicaciones Y Comparación.

El fotodiodo PN y el fotodiodo PIN son dos de los formatos más comunes para los fotodiodos. Tanto el fotodiodo PIN como el fotodiodo PN se utilizan ampliamente para una variedad de aplicaciones de fotodetección debido a sus características.

Fotodiodo PN

El fotodiodo PN básico se utiliza en varios casos. La fotodetección se produce dentro del área de agotamiento del diodo. Como es relativamente pequeña, la sensibilidad no es tan grande como la de otras formas de fotodiodo.

Fundamentos del fotodiodo PIN

El fotodiodo PIN proporciona una sensibilidad y rendimiento adicionales a los del fotodiodo de unión PN básico. Uno de los requisitos clave de cualquier fotodetector es una zona suficientemente grande en la que se puedan recoger y convertir los fotones de luz.

Esto se logra creando una gran región de agotamiento -la región donde tiene lugar la conversión de la luz- añadiendo un área intrínseca en la unión PN para crear una unión PIN.

Uno de los parámetros clave dentro del diseño del fotodiodo PIN es permitir que la luz entre en la región intrínseca. El diseño físico del fotodiodo debe tener en cuenta esto para que la colección de luz sea optimizada.

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Los fotodiodos en general y en este caso el fotodiodo PIN responderá de manera diferente a las diferentes longitudes de onda de luz. Por lo general, el grosor de la región o capa superior de tipo p es uno de los parámetros clave para determinar la sensibilidad de respuesta.

Aplicaciones del fotodiodo PIN

El fotodiodo del PIN no tiene ninguna ganancia, y para algunas aplicaciones esto puede ser una desventaja. A pesar de ello, sigue siendo la forma de diodo más utilizada, encontrando aplicaciones en los reproductores de CD de audio y en las unidades de DVD, etc. Además, se utilizan en sistemas de comunicación óptica.

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Los fotodiodos PIN también se utilizan como detectores de radiación nuclear. Existen varios tipos de radiación nuclear. La radiación puede ser en forma de partículas de alta energía cargadas o no cargadas, o también puede ser radiación electromagnética.

El diodo puede detectar todas estas formas de radiación. La radiación electromagnética, de la cual la luz es una forma, genera los pares de agujeros-electrones como ya se ha mencionado. Las partículas tienen exactamente el mismo efecto.

Sin embargo, como sólo se requiere una pequeña cantidad de energía para generar un par de agujeros-electrones, una sola partícula de alta energía puede generar varios pares de agujeros-electrones.

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Comparación de fotodiodos PN / PIN

Tanto los fotodiodos PN como los fotodiodos PIN pueden obtenerse de muchos proveedores. Cuando se diseña un circuito fotodetector, es necesario elegir el tipo correcto de fotodiodo en función del rendimiento y las características necesarias:

Fotodiodo PN:

• Un fotodiodo PN no requiere un sesgo inverso y, por lo tanto, es más adecuado para aplicaciones con poca luz como resultado del mejor rendimiento de ruido.

Fotodiodo PN:

• Sesgo inverso requerido por el fotodiodo PN introduce una corriente de ruido que reduce la relación señal-ruido
• El sesgo de las reverencias ofrece un mejor rendimiento para aplicaciones de alto rango dinámico
• El sesgo inverso requerido ofrece un mejor rendimiento para las aplicaciones de gran ancho de banda, ya que la capacitancia entre las regiones P y N, así como el almacenamiento de carga, es pequeña.

De esta manera se puede ver que el fotodiodo PN y el fotodiodo PIN tienen características diferentes que permiten utilizarlos en diferentes aplicaciones.