Faits marquants
- Les photodiodes convertissent la lumière en courant, les phototransistors convertissent la lumière en tension.
- Les photodiodes ont une plus grande vitesse et précision, les phototransistors sont plus sensibles et amplifient les signaux.
- Les photodiodes fonctionnent bien pour les circuits numériques, les phototransistors pour les circuits analogiques.
Qu'est-ce qu'une photodiode ?
Une photodiode est un dispositif semi-conducteur qui aide à générer du courant en réponse à la lumière. La principale application de ce dispositif semi-conducteur est la communication optique, la détection de la lumière, la détection de la lumière dans les appareils électroniques, etc. La conception d'une photodiode est une combinaison d'une jonction pn.
Dans une photodiode, lorsque la lumière frappe le matériau semi-conducteur de la diode, elle génère des paires électron-trou dans la région de jonction. Ce processus complet est connu sous le nom d’effet photovoltaïque.
La principale caractéristique de la photodiode est sa capacité à présenter une grande sensibilité à la lumière. Ils sont surtout connus pour leur temps de réponse rapide et leur bonne sensibilité au bruit.
Qu’est-ce qu’un phototransistor ?
Un phototransistor est un autre type de semi-conducteur qui permet de contrôler le courant en réponse à la lumière. La fonction principale de ce dispositif semi-conducteur est les commutateurs optiques, la détection de la lumière, la communication optique, etc. La conception du phototransistor est composée d'un transistor et d'une photodiode intégrés.
Un phototransistor comprend une photodiode, une région sensible à la lumière, et est intégré dans une jonction base-collecteur. Ainsi, des paires électron-trou sont générées lorsque la lumière frappe le semi-conducteur, ce qui module le courant de base. Les contrôles de courant de base génèrent un signal amplifié.
La fonction clé du phototransistor est d'amplifier les signaux électriques générés par la lumière. Le temps de réponse des phototransistors est lent.
Différence entre photodiode et phototransistor
- Une photodiode est un dispositif qui permet de générer du courant en réponse à la lumière. En revanche, un phototransistor est défini comme un dispositif qui contrôle le courant en réponse à la lumière.
- La structure d'une photodiode est la combinaison d'une jonction pn, tandis que la structure d'un phototransistor est constituée d'un transistor et d'une photodiode intégrés.
- La fonction principale d’une photodiode est de convertir immédiatement l’énergie lumineuse en courant électrique. Dans le même temps, la fonction première d’un phototransistor est de convertir immédiatement l’énergie lumineuse en courant électrique mais avec amplification.
- La sensibilité de la photodiode à la lumière est relativement élevée, tandis que la sensibilité du phototransistor à la lumière est modérée.
- La photodiode n'amplifie pas le courant, mais les phototransistors amplifient le courant.
- Le temps de réponse d'une photodiode est rapide, et pour un phototransistor, le temps de réponse est lent.
- Compte tenu de la complexité d’un circuit, une photodiode a un circuit simple, tandis qu’un phototransistor a un circuit complexe.
- Une photodiode est principalement utilisée dans la communication optique, la détection de la lumière, la détection de la lumière dans les appareils électroniques, etc. D'autre part, le phototransistor est principalement utilisé dans les commutateurs optiques, la détection de la lumière, la communication optique, etc.
- La consommation électrique d’une photodiode est faible, tandis que celle d’un phototransistor est élevée.
- Le signal de sortie d’une photodiode indique que le courant est proportionnel à l’intensité lumineuse incidente. En revanche, ce phototransistor donne un signal de sortie indiquant que le courant est proportionnel à l'intensité lumineuse incidente en plus de l'amplification.
Comparaison entre photodiode et phototransistor
| Paramètre de comparaison | photodiode | Phototransistor |
|---|---|---|
| Définition | Un appareil qui aide à générer du courant en réponse à la lumière | Un appareil qui contrôle le courant en réponse à la lumière |
| Structure | jonction pn | Transistor et photodiode intégrés |
| Opération | Il aide à convertir immédiatement l’énergie lumineuse en courant électrique | Il aide à convertir immédiatement l’énergie lumineuse en courant électrique mais avec amplification |
| Sensibilité à la lumière | Haute | Modérés |
| Amplification | Ne pas | Amplifiez le courant |
| Temps de réponse | Fast | Lent |
| Complexité des circuits | étapes | Complexe |
| Application | Communication optique, détection de lumière, détection de lumière dans les appareils électroniques, etc. | Commutateurs optiques, détection de lumière, communication optique, etc. |
| Consommation d'énergie | Faible | Haute |
| Signal de sortie | Le courant est proportionnel à l'intensité lumineuse incidente | Le courant est proportionnel à l'intensité lumineuse incidente en plus de l'amplification |
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b06468
- https://aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mp.14921
Dernière mise à jour : 23 août 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
