なぜ半導体の光ディオードが逆バイアスされているのですか？

半導体フォトダイオードは、いくつかの重要な理由で逆バイアスされています。

1。感度の向上：

* 枯渇領域： 逆バイアスは、ダイオード内の枯渇領域を拡大します。この領域には、本質的に自由電荷キャリア（電子と穴）が欠けており、半導体材料内に広い「空きスペース」が作成されます。

* 電界： 逆バイアス電圧は、枯渇領域全体に強力な電界を作成します。

* 効率的な電荷コレクション： 光光子がダイオードを打つと、電子ホールペアが生成されます。電界はこれらのキャリアを互いに掃引し、再結合を防ぎ、生成された電荷の効率的な収集を確保します。

2。 低電流：

* 熱生成の減少： 逆バイアスは、枯渇領域内の電子ホールペアの熱生成を抑制し、光がない場合でも流れる「暗い電流」を最小限に抑えます。 これは、正確な光検出のために重要です。

3。 速い応答時間：

* 容量の減少： 逆バイアスに関連するより広い枯渇領域は、フォトダイオードの静電容量を効果的に減少させます。これにより、応答時間が速くなり、ダイオードが光強度の変化に迅速に反応するようになります。

4。 線形性：

* 一貫した応答： 逆バイアス操作により、入射光強度とフォトダイオードの出力電流との間の線形関係が保証されます。この線形性は、光強度を正確に測定するために不可欠です。

要約：

フォトダイオードの逆バイアスは、その感度を高め、暗い電流を減らし、応答時間を改善し、その動作の直線性を保証し、光の検出、測定、および光学通信のさまざまなアプリケーションに理想的にします。