b'\n_START_ARTICLE_\nFotodioda\n_START_PARAGRAPH_\nF\xc3\xb3todi\xc3\xb3da je polprevodni\xc5\xa1ki element, na katerem se ob osvetlitvi z vidno, v nekaterih izvedbah pa tudi infrarde\xc4\x8do, ultravijoli\xc4\x8dno ali rentgensko svetlobo, pojavi elektri\xc4\x8dna napetost (oz. ste\xc4\x8de elektri\xc4\x8dni tok), ki je odvisen od mo\xc4\x8di vpadne svetlobe. Za delovanje fotodiode je (za razliko od obi\xc4\x8dajne polprevodni\xc5\xa1ke diode) bistven notranji fotoelektri\xc4\x8dni pojav.\n_START_SECTION_\nSplo\xc5\xa1ne zna\xc4\x8dilnosti in uporaba\n_START_PARAGRAPH_\nFotodiode so lahko bodisi neposredno izpostavljene svetlobi (denimo pri zaznavanju X-\xc5\xbearkov ali UV-sevanja) bodisi sklopljene z opti\xc4\x8dnim vlaknom, ki svetlobi omogo\xc4\x8da dostop do svetlobno ob\xc4\x8dutljivega dela naprave. Kot zaznavala gostote svetlobnega toka fotodiode omogo\xc4\x8dajo zaznavanje zelo majhnih vrednosti, njihov odzivni \xc4\x8das pa je kratek. Uporabljajo se na \xc5\xa1tevilnih razli\xc4\x8dnih podro\xc4\x8djih, denimo v spektroskopiji, fotografiji, analizni kemiji, opti\xc4\x8dnih komunikacijah, na primer pri opti\xc4\x8dnih pozicijskih zaznavalih in poravnavi laserskih \xc5\xbearkov._NEWLINE_Fotodiode so razli\xc4\x8dnih velikosti in lahko vklju\xc4\x8dujejo dodatne opti\xc4\x8dne elemente, kot so opti\xc4\x8dni filtri in vgrajene le\xc4\x8de. Zgled fotodiode z veliko povr\xc5\xa1ino je son\xc4\x8dna celica, ki son\xc4\x8dno energijo pretvarja v elektri\xc4\x8dno.\n_START_SECTION_\nDelovanje\n_START_PARAGRAPH_\nFotodioda temelji na notranjem fotoelektri\xc4\x8dnem pojavu. Ko foton vpadne svetlobe zadane fotodiodo, ustvari par prostih nosilcev naboja: elektron in vrzel. Pri tem ima elektron negativni in vrzel pozitivni naboj velikosti osnovnega naboja. Za to mora imeti foton dovolj veliko energijo, ki je ve\xc4\x8dja od \xc5\xa1irine energijske re\xc5\xbee med valen\xc4\x8dnim in prevodnim pasom polprevodnika. Pri siliciju, na primer, zna\xc5\xa1a re\xc5\xbea 1,1 eV, pri germaniju pa 0,67 eV. \xc4\x8ce pride do absorpcije fotona v osiroma\xc5\xa1eni plasti polprevodni\xc5\xa1ke diode ali v njeni bli\xc5\xbeini, elektri\xc4\x8dno polje v plasti povzro\xc4\x8di tok elektronov proti katodi in tok vrzeli proti anodi. \xc4\x8ce ne pride do rekombinacije, se med priklju\xc4\x8dkoma fotodiode pojavi elektri\xc4\x8dna napetost. Med sklenjenima elektrodama tako ste\xc4\x8de elektri\xc4\x8dni tok od katode proti anodi - fototok, ki je sorazmeren vpadni gostoti svetlobnega toka._NEWLINE_Celoten tok skozi fotodiodo je vsota fototoka in temnega toka, ki - kot v vsaki polprevodni\xc5\xa1ki diodi - pri neni\xc4\x8delni zunanji napetosti te\xc4\x8de tudi ob odsotnosti vpadne svetlobe. Pri zasnovi svetlobno \xc4\x8dim ob\xc4\x8dutljivej\xc5\xa1e naprave mora biti temni tok \xc4\x8dim manj\xc5\xa1i, saj fototok ustreza odzivu na vpadno svetlobo, medtem ko je temni tok pogojen z zna\xc4\x8dilnostmi snovi, iz katere je narejena fotodioda. Ker je temni tok eksponentno odvisen od temperature, ga lahko zmanj\xc5\xa1amo s hlajenjem._NEWLINE_Hlajenje je nepogre\xc5\xa1ljivo na primer pri fotodiodah na osnovi kadmijevega telurida, ki delujejo v infrarde\xc4\x8dem podro\xc4\x8dju, saj \xc5\xbee pri sobni temperaturi termi\xc4\x8dna energija nosilcev naboja zado\xc5\xa1\xc4\x8da za vzbuditev iz valen\xc4\x8dnega v prevodni pas. Temni tok je v odsotnosti hlajenja zato tako velik, da popolnoma prekrije signal._NEWLINE_Odziv fotodiode (enote A/W) podaja spektralna ob\xc4\x8dutljivost, ki je definirana kot razmerje med generiranim fototokom in mo\xc4\x8djo vpadne svetlobe, ko fotodioda deluje v fotoprevodnem na\xc4\x8dinu. Odvisnost odziva od valovne dol\xc5\xbeine je lahko izra\xc5\xbeena tudi s kvantnim izkoristkom oziroma razmerjem med \xc5\xa1tevilom fotogeneriranih nosilcev naboja in \xc5\xa1tevilom vpadnih fotonov. Kvantni izkoristek je brezenotska koli\xc4\x8dina.\n_START_SECTION_\nNeza\xc5\xbeeleno fotodiodno obna\xc5\xa1anje\n_START_PARAGRAPH_\nZasnova razli\xc4\x8dnih polprevodni\xc5\xa1kih naprav, denimo diod, tranzistorjev in integriranih vezij, temelji na p-n stiku. Ker se vsak p-n stik ob osvetlitvi s svetlobo ustrezne valovne dol\xc5\xbeine obna\xc5\xa1a kot fotodioda, bodo omenjene naprave ob ne\xc5\xbeeleni osvetlitvi z elektromagnetnim valovanjem ustrezne valovne dol\xc5\xbeine zaradi inducirane napetosti ali generiranega fototoka delovale nepravilno ali se celo pokvarile. V izogib tovrstnim nev\xc5\xa1e\xc4\x8dnostim so naprave vgrajene v za svetlobo neprepustna ohi\xc5\xa1ja._NEWLINE_Nasprotno je v nekaterih primerih opisano obna\xc5\xa1anje za\xc5\xbeeleno, denimo pri uporabi LED diod kot svetlobno ob\xc4\x8dutljivih naprav.'