Fotodioden

Prinzip einer Fotodiode
Fotodioden sind Halbleiterdioden aus Silizium oder Germanium. Der pn-Übergang der Fotodiode ist dem Licht baulich sehr gut zugänglich gemacht. Bei einfallendem Licht werden die Elektronen aus ihren Kristallbindungen gelöst. In der Sperrschicht werden Elektronen und Löcher, also freie Ladungsträger erzeugt. Deshalb wird die Fotodiode in Sperrrichtung betrieben. Die freien Ladungsträger bewegen sich aus der Sperrschicht. Der Sperrstrom steigt an.
Fotodioden eignen sich deshalb besonders gut für die Lichtmessung, Lichtschranken, Positionierung und Fernsteuerung mit Infrarotstrahlung (Fernbedienung).

Kennlinie

Diagramm
Die freien Löcher und Elektronen erhöhen den Sperrstrom proportional zur Lichtintensität.
Sperrstrom I_R und Lichtstärke E sind linear zueinander. Der Sperrstrom ändert sich bei Lichtänderung nahezu trägheitslos. Mit steigender Lichtstärke steigt der Sperrstrom an.
Die Empfindlichkeit der Fotodiode ist abhängig vom Halbleitermaterial.