在本文中，我们将讨论一些不同类型的光电二极管技术以及用于创建它们的半导体的优势和缺点 - 即硅
这是我们光电二极管系列的第4部分，它将为你学习更多关于光电二极管在光敏电路中的使用及其应用做好准备。如果你想阅读剩下的内容，请查看下面的链接。
- 如果您想了解基础知识，请从第一篇文章开始，讨论光的物理学以及PN结如何使用如何形成二极管。
- 第二件作品侧重于对光线敏感的PN连接点。
- 第三件套光导和光伏二极管。
- 最后一块讨论了光电二极管等效电路。
硅光电二极管
硅绝对不是一种奇异的半导体材料，但它可以制造优良的光电二极管。硅光电二极管是许多可见光应用的极好选择。
这是用硅进行牢记的主要限制：它主要敏感到可见光的波长。在许多系统中，例如响应环境光线水平的光调光器，这正是您想要的。如果在您的应用中非常重要，则IR增强型硅光电二极管将为您的近红外区域中的波长提供更敏感性。
来自Hamamatsu的这个情节硅光电二极管手册显示光谱响应的各种硅光电探测器产品。量化宽松政策主张量子效率。
硅光电二极管是巨大的通用光探测器。它们可靠且广泛可用，它们对照度的电气响应是高度线性的，它们具有良好的暗电流和带宽性能。事实上，最低暗电流和最高速度光电二极管Thorlabs出售的都是硅器件。
红外探测器
锑化铟(InSb)
当我思考光电二极管时，我思绪的第一材料是INSB。它比硅少得多，但它被烧毁到我的工程意识中，因为我曾经工作过的最重要的企业项目之一是在一系列内部的Insb Photodiodes中建造。
INSB对短波长和中波长红外线敏感，为必须检测热签名而不是可见光的应用提供出色的性能。然而，为了充分利用INSB，您需要额外的努力 - 即将光电二极管冷却到低温温度。他们让叫做二极管并保持液氮的凹痕的东西。使用LN2填充露天，然后您的INSB探测器已准备好最大限度的灵敏度。
铟镓砷（ingaas）和锗（Ge）
Ingaas广泛用作快速高灵敏度的红外探测器材料。与INSB不同，它通常在室温下使用，并且在更短的波长下具有一点响应性：INERB延伸至约1μm，而INGAAS范围降至约0.7μm。
锗在光谱响应方面与砷化镓类似，它在室温下工作。砷化镓具有较高的信噪比。
水星碲化镉（HGCDTE）
碲化镉汞作为长波长红外探测器具有重要的应用价值。InGaAs和InSb的光谱响应分别在2 ~ 3µm和5 ~ 6µm处逐渐减弱，而HgCdTe的光谱响应在16µm处逐渐减弱。长波红外(LWIR)用于被动热探测和热成像。
像InSb探测器一样，HgCdTe探测器被冷却到低温。这是一个主要的不便，许多设备使用非冷却微测辐射热计进行LWIR成像;微测辐射热计直接对热能作出反应，而光电二极管则对电磁辐射中的入射光子作出反应。微测辐射热计更便宜、更小、更节能;HgCdTe产生更高质量的图像。
紫外探测器
尽管硅主要敏感到可见波长，但是可以优化硅光电二极管以增强UV响应。这些设备称为UV增强型硅光电二极管。这是测量紫外光的一种方法。
你们可能很熟悉碳化硅(SiC)。它是一种越来越突出的半导体材料，主要与高功率MOSFET相关联，但事实证明SIC二极管是优异的UV探测器。
碳化硅光电二极管是坚固耐用的器件，自然只对200nm至400nm波段的紫外光敏感。
这是由其制造的碳化硅光电二极管的标准化光谱响应电光组件。
这种有限的光谱响应意味着SiC光电二极管在必须防止可见光或红外光干扰UV测量的系统中不需要光学过滤。紫外增强型硅光电二极管的紫外灵敏度也就提高了这么多。它们对可见光很敏感，事实上，它们对可见光比紫外线敏感得多。
入射光功率和产生的光电流之间的数学关系称为响应率。与硅的峰值响应率相比，SiC的峰值响应率相当低，但硅的峰值响应率与紫外应用无关，因为它发生在远离紫外波长的地方。如果我们只看光谱的200-400纳米部分，SiC的响应率与硅的响应率相似。
搭档
硅光电二极管提供了方便、高性能的可见光谱照度测量。红外检测的标准材料是锑化铟(InSb)、砷化铟镓(InGaAs)、锗(Ge)和碲化汞镉(HgCdTe)。对于紫外线应用，紫外线增强硅是一个选择，如果您需要可靠的高温操作或如果您的探测器必须忽略可见光和红外光，碳化硅是值得考虑的。
下一篇文章在光电二极管介绍中：了解光电二极管等效电路
