Fotodiyot ve Fototransistör: Fark ve Karşılaştırma

Önemli Noktalar

1. Fotodiyotlar ışığı akıma, fototransistörler ise ışığı voltaja dönüştürür.
2. Fotodiyotlar daha yüksek hıza ve doğruluğa sahiptir, fototransistörler daha hassastır ve sinyalleri güçlendirir.
3. Fotodiyotlar dijital devreler için, fototransistörler ise analog devreler için iyi çalışır.

Fotodiyot nedir?

Fotodiyot, ışığa tepki olarak akım üretilmesine yardımcı olan yarı iletken bir cihazdır. Bu yarı iletken cihazın birincil uygulaması optik iletişim, ışık algılama, elektronik cihazlarda ışık algılama vb. alanlarda kullanılır. Bir fotodiyotun tasarımı, bir pn bağlantısının birleşimidir. 

Bir fotodiyotta ışık, diyotun yarı iletken malzemesine çarptığında bağlantı bölgesinde elektron-delik çiftleri oluşturur. Bu sürecin tamamı fotovoltaik etki olarak bilinir. 

Fotodiyotun en önemli özelliği ışığa karşı yüksek hassasiyet gösterebilmesidir. Hızlı tepki süreleri ve gürültüye karşı iyi hassasiyetleriyle tanınırlar. 

Fototransistör nedir?

Fototransistör, ışığa tepki olarak akımın kontrol edilmesine yardımcı olan başka bir yarı iletken türüdür. Bu yarı iletken cihazın birincil işlevi optik anahtarlar, ışık algılama, optik iletişim vb.'dir. Fototransistörün tasarımı, entegre bir transistör ve fotodiyottan oluşur.

Bir fototransistör, ışığa duyarlı bir bölge olan bir fotodiyot içerir ve bir baz-kollektör bağlantısına entegre edilmiştir. Böylece ışık, temel akımı modüle eden yarı iletkene çarptığında elektron-delik çiftleri üretilir. Temel akım kontrolleri güçlendirilmiş bir sinyalle sonuçlanır.

Fototransistörün temel özelliği ışıkla üretilen elektrik sinyallerini yükseltmektir. Fototransistörlerin tepki süresi yavaştır. 

Fotodiyot ve Fototransistör Arasındaki Fark

1. Fotodiyot, ışığa yanıt olarak akım üretilmesine yardımcı olan bir cihazdır. Bunun aksine, diğer taraftan fototransistör, ışığa tepki olarak akımı kontrol eden bir cihaz olarak tanımlanır.
2. Bir fotodiyotun yapısı bir pn bağlantısının birleşiminden oluşurken, diğer taraftan bir fototransistörün yapısı entegre bir transistör ve fotodiyottan oluşur.
3. Fotodiyotun temel işlevi ışık enerjisini doğrudan elektrik akımına dönüştürmektir. Aynı zamanda, bir fototransistörün birincil işlevi, ışık enerjisini doğrudan, ancak amplifikasyonla elektrik akımına dönüştürmektir.
4. Fotodiyotun ışığa karşı duyarlılığı nispeten yüksektir, fototransistörün ışığa karşı duyarlılığı ise orta düzeydedir.
5. Fotodiyot akımı yükseltmez, ancak fototransistörler akımı yükseltir.
6. Bir fotodiyotun tepki süresi hızlıdır ve bir fototransistörün tepki süresi yavaştır.
7. Devrenin karmaşıklığı göz önüne alındığında fotodiyot basit bir devreye sahipken, fototransistör karmaşık bir devreye sahiptir.
8. Bir fotodiyot öncelikle optik iletişimde, ışık algılamada, elektronik cihazlarda ışık algılamada vb. kullanılır. Öte yandan, fototransistör öncelikle optik anahtarlarda, ışık algılamada, optik iletişimde vb. kullanılır.
9. Bir fotodiyotun güç tüketimi düşükken, bir fototransistörün güç tüketimi yüksektir.
10. Bir fotodiyotun çıkış sinyali, akımın gelen ışık yoğunluğuyla orantılı olmasıdır. Buna karşılık, bu fototransistör, amplifikasyona ek olarak akımın gelen ışık yoğunluğuyla orantılı olduğunu gösteren bir çıkış sinyali verir.

Fotodiyot ve Fototransistör Arasındaki Karşılaştırma

Karşılaştırma Parametresi	fotodiyot	fototransistör
Tanım	Işığa tepki olarak akım üretmeye yardımcı olan bir cihaz	Işığa tepki olarak akımı kontrol eden bir cihaz
Structure	Pn kavşağı	Entegre transistör ve fotodiyot
Çalışma	Işık enerjisinin doğrudan elektrik akımına dönüştürülmesine yardımcı olur	Işık enerjisinin doğrudan elektrik akımına dönüştürülmesine yardımcı olur, ancak amplifikasyonla
Işığa karşı duyarlılık	Yüksek	ılımlı
Amplifikasyon	Yapma	Akımı güçlendirin
Tepki Süresi	Hızlı	Yavaş
Devre Karmaşıklığı	Basit	Karmaşık
Uygulama	Optik iletişim, ışık algılama, elektronik cihazlarda ışık algılama vb.	Optik anahtarlar, ışık algılama, optik iletişim vb.
Güç tüketimi	Düşük	Yüksek
Çıkış Sinyali	Akım, gelen ışık yoğunluğuyla orantılıdır	Akım, amplifikasyona ek olarak gelen ışık yoğunluğuyla orantılıdır

Referanslar

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b06468
2. https://aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mp.14921

Son Güncelleme : 23 Ağustos 2023