Ri v - Spiral
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Capteurs Optiques 2 • Le photodiode Gianpietro Cagnoli [email protected] Le photodiode Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 2 Exemples réels Focalisé IR Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 3 La caractéristique électrique η = efficacité quantique R = réflectivité optique a = coefficient d’absorption F0= flux de la lumière X = épaisseur de la couche p n 1 3.4 1 R0 30% n 1 3.4 1 2 Modèle pour les petits signaux 2 Nécessaire des couches Anti Reflets Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 4 Sensibilité spectrale Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 5 Les différents montages électriques Mode photoconducteur Mode photovoltaïque Rm = 100 W Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 6 Le mode photovoltaïque sans polarisation V0 = ICC∙Rm Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 7 Effet de la température ● Dans ce cas la température est une grandeur d’influence Capteurs – Le photodiode - Cagnoli 8 La détectivité ● Le bruits d’un photodiode sont: ♦ ♦ ♦ ♦ Bruit thermique i R 4 k B T / R Bruit de grenaille iS 2 e I Bruit de génération-recombinaison Bruit 1/f ● Puissance Equivalent du Bruit (PEB) ♦ PEB = Courant de bruit / Sensibilité PEB W Hz ● Détectivité D et Détectivité spécifique D* ♦ D = 1/ PEB ♦ D* = D A en considérant que pour plusieurs bruits Capteurs – C. de Température - Cagnoli i bruit A 9 Transducteur pour AFM Photodiode D Laser 5 mW l = 630 nm Figure 2 R L i v0 i R l Vo Figure 3 Figure 1 Capteurs – C. de Température - Cagnoli 10 Transducteur pour AFM ● Nombre des photons (par seconde) ● Courant attendue ♦ h est l’efficacité quantique ● Sensibilité en courant ♦ On prends la figure 2 N 1s I SI Capteurs – C. de Température - Cagnoli δ I δx Pλ hc N 1s eη I D D π 2 2 4 I πD 11 Transducteur pour AFM ● Sensibilité en tension ♦ On prends la figure 3 ● Bruits internes et limite de détection Sv δ Vo SI R δx e R 4 k B T R 129 nV Hz ♦ On considère que le shotnoise et le bruit thermique A i sh 2 e I / 2 ♦ Figure 2: I est divisée par 2 Hz ♦ Les bruits se somment en V e Vo e 2R i sh R 2 quadrature Hz e m ♦ Bruit en déplacement n x Vo Sv Hz équivalent Capteurs – C. de Température - Cagnoli 12
