Come funziona un fotodiodo?

Un fotodiodo è un trasduttore che funziona convertendo la luce in energia elettrica. La luce assorbita attraverso l'area attiva di un fotodiodo forma una coppia elettrone-foro, che genera corrente attraverso l'effetto fotovoltaico. I fotodiodi generano corrente proporzionale alla quantità di luce che ricevono.

I fotodiodi sono essenzialmente componenti rilevatori di luce che sono in grado di convertire l'energia luminosa in energia elettrica utilizzabile. Analogamente ai diodi a semiconduttore per molti aspetti, i fotodiodi devono essere esposti alla luce o utilizzare una connessione in fibra ottica per funzionare. Questi componenti si trovano comunemente nei rilevatori di fumo e nei dispositivi di controllo a distanza a infrarossi. I fotodiodi al silicio sono solitamente costruiti da un singolo wafer di cristallo di silicio che è di purezza più elevata rispetto ai wafer utilizzati per produrre circuiti integrati.

I fotodiodi funzioneranno normalmente sia in modalità fotovoltaica che in modalità fotoconduttiva. In modalità fotovoltaica, il flusso di corrente dal diodo è limitato e la tensione all'interno del diodo si accumula mentre in modalità fotoconduttore l'inverso è vero. La quantità di fotodiodi correnti che sono in grado di produrre è limitata dalle loro dimensioni complessive e i diodi devono essere ingranditi per fornire l'area di superficie richiesta per generare livelli più alti di corrente che potrebbero essere necessari da alcuni circuiti e dispositivi.