fotodetector

Dispositivo semicondutor que se emprega para converter enerxía luminosa en enerxía eléctrica. Os fotodetectores son moi importantes en sistemas de comunicación por fibra óptica, onde operan na rexión do infravermello próximo (0,8 a 1,6 μm de lonxitude de onda). En xeral, nun fotodetector danse tres procesos: xeración de portadores para a luz incidente ou fotoexcitación, transporte de portadores e/ou multiplicación por algún mecanismo de ganancia de corrente e interacción da corrente co circuíto externo para proporcionar o sinal de saída. As características dun fotodetector mídense segundo tres parámetros: a eficiencia cuántica ou ganancia, o tempo de resposta e a sensibilidade. Os fotodetectores máis simples son as fotorresistencias, que se denominan tamén células fotocondutoras ou fotorresistivas e que se coñecen coas siglas LDR (do inglés Light Dependent Resistor). Están constituídas por materiais semicondutores, como sulfuro de cadmio, sulfuro de chumbo, xermanio dopado con níquel ou silicio dopado con fósforo, frecuentemente depositados en forma de capa delgada sobre un substrato. Nestes dispositivos, os portadores producidos pola luz incidente son empurrados pola acción do campo eléctrico producido pola tensión de polarización da fotorresistencia, o que provoca un aumento da condutividade e, xa que logo, unha diminución do valor da resistencia. Empréganse como detectores na rexión do infravermello e do visible. Un fotodetector que se emprega moito é o fotodíodo. Calquera das estruturas que se empregan como díodos, como a unión p-n, a unión metal-semicondutor ou as heteroestruturas, pode servir como fotodíodo sempre que se fabrique con esta finalidade. Cando o dispositivo se deseña para traballar na zona de ruptura, fálase de fotodíodos de avalancha. Nestes dispositivos prodúcese, a causa do fenómeno de ionización por choque, unha multiplicación por avalancha e obtense unha ganancia interna de corrente moi grande. Incluíuse tamén dentro da familia dos fotodíodos os que se denominan fotodíodos pin, nos que se introduce unha rexión de semicondutor intrínseco (i) entre as rexión p e n e obtén, así, unha zona de carga espacial (a rexión intrínseca) controlable, na que existe un campo eléctrico constante e moi forte. Outro dispositivo que se emprega como fotodetector é o fototransistor. A realización de fototransistores con emisores-bases producidos por heterounións aumentaron a súa sensibilidade. Finalmente, cómpre mencionar todos aqueles dispositivos activados opticamente, como fototiristores, dispositivos MIS activados opticamente, fotocélulas ou memorias ópticas, nos que a xeración de portadores libres provocada pola luz incidente realiza un papel similar á producida pola aplicación dun sinal eléctrico nun dos electrodos do dispositivo.