Fotodiodo PIN

Fotodiodo PIN.
Al modificar la estructura básica del fotodiodo PN a fin de incluir una capa de material intrínseco se llega a lo que se conoce como el fotodiodo PIN o fotodiodo intrínseco. La presencia del material intrínseco mantiene un campo eléctrico más amplio que la capa normal de agotamiento en el fotodiodo. Puesto que las concentraciones del material donador y aceptor son bajas en los materiales PIN, la resistividad es alta. Por consiguiente, solo se requiere de una pequeña polarización inversa para incrementar el ancho de la capa de agotamiento, hasta abarcar la distancia entre terminales. A este comportamiento se le llama de agotamiento total. El fotodiodo PIN tiene una rápida respuesta, mucho más que el fotodiodo PN, en el orden de los ìsegs. por lo que está comenzando a sustituir al fotodiodo PN en la mayoría de las aplicaciones de uso general.

Diodos Emisores de Luz.
El diodo emisor de luz es un diodo de unión PN que entrega luz visible cuando se le polariza directamente. En cualquier unión PN polarizada directamente, dentro de su estructura y principalmente cerca de la unión, existe una recombinación requiere que la energía producida por los electrones relativamente libres, sea transferida a otro estado. En todas las uniones semiconductoras PN, alguna energía se libera como calor y otra se libera como luz en forma de fotones. En el germanio y el silicio, la mayoría de la energía liberada se entrega como calo y es una minoría la que se genera como luz, por lo cual los materiales más ampliamente utilizados en la fabricación de estos dispositivos son el fosfito de arseniuro de Galio y el fosfito de Galio. El número de fotones de energía liberada de estos materiales es suficiente para crear una fuente de luz visible. El término eficiencia es, por definición, una medida de la habilidad del dispositivo para crear el efecto deseado, esta es la razón del número de lúmenes por watt.

Aplicaciones de los LEDS. Faros de autos, semáforos, iluminación de interiores, anuncios, etc.

LED Infrarrojo.
Es un dispositivo semiconductor de arseniuro de galio, de estado sólido que emite luz cuando la unión se polariza directamente. En la unión PN, los electrones de la región se recombinan con los huecos de la región P en la región especial de recombinación emparedada entre los dos material PN. Durante este proceso de recombinación, el dispositivo irradia energía en forma de fotones, de los cuales algunos son absorbidos por la estructura y otros abandonan la superficie emitiendo fotones en la región infrarroja del espectro electromagnético. (775nm-900nm).

·Unidades de iluminación. La unidad de medida del flujo luminoso es el lumen.
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·Candela.- Es el flujo luminoso por unidad de ángulo de visión en una dirección determinada.
·Lux.- Es el nivel de iluminación o flujo luminoso irradiado en una superficie.
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Fototransistor.
Dispositivo semiconductor mucho más sensible que el fotodiodo. Se conecta normalmente en configuración de emisor común con base abierta. La radiación de luz se enfoca a la región cercana a la unión Jc (entre base y colector). El funcionamiento del fototransistor puede entenderse si admitimos que la unión Jc se polariza inversamente, luego suponemos primero que no hay excitación radiante aplicada. En estas circunstancias, los portadores minoritarios son generados térmicamente. Los electrones pueden desplazarse libremente de la base al colector y los huecos pueden pasar del colector a la base, los cuales constituyen la corriente inversa de saturación debido a portadores minoritarios Ico. Si la corriente de base es cero (Ib=0), entonces la corriente de colector está dada por I_c=(â+1)I_co. Si se inyecta luz a la unión Jc, se incrementa el número de portadores minoritarios los cuales contribuyen a la corriente inversa de saturación de la misma forma que los portadores minoritarios generados térmicamente. Si la corriente inversa de saturación generada debido a la luz incidente se denota como I_ë, entonces la corriente de colector del fototransistor se obtiene como: Ic_ë= (â+1)I_co+ I_ë