Pam mae ymateb amser ffotodiode yn fyrrach nag ymateb ffotoresistor?

Mae ffotodiodau a ffotoresistiaid yn ddwy gydran ffotosensitif gyffredin y gellir eu defnyddio i ganfod newidiadau yn nwyster y golau, ond mae ganddynt wahaniaethau sylweddol yn eu hegwyddorion gweithio, eu strwythurau a'u perfformiad, sy'n arwain at wahaniaethau yn eu hymateb amser.
Egwyddor Weithio
Ffotodiode
Mae Photodiode yn ddyfais lled -ddargludyddion sy'n gweithredu yn seiliedig ar effaith ffotodrydanol cyffordd PN. Pan fydd ffotonau'n cael eu harbelydru ar y gyffordd PN, maent yn cael eu hamsugno ac yn cynhyrchu parau twll electron. Mae'r electronau a'r tyllau hyn yn gwahanu o dan y - adeiledig ym maes trydan cyffordd y PN, gan arwain at gynhyrchu cerrynt. Mae'r broses hon yn gyflym iawn oherwydd bod amsugno ffotonau a chynhyrchu parau twll electron bron yn syth.
Ffotoresistor
Mae ffotoresistor yn fath o elfen wrthiannol a wneir yn nodweddiadol o ddeunyddiau lled -ddargludyddion. Mae ei egwyddor weithredol yn seiliedig ar effaith ffotoconductive deunyddiau ffotosensitif. Pan fydd golau yn cael ei arbelydru ar ffotoresistor, mae egni ffotonau yn cael ei amsugno gan y deunydd, gan beri i electronau gael eu cyffroi o'r band falens i'r band dargludiad, gan gynyddu dargludedd y deunydd. Mae'r broses hon yn cynnwys cyffroi a mudo electronau, sydd fel arfer yn arafach na gwahanu parau twll electron mewn ffotodiodau.
Gwahaniaethau strwythurol
Ffotodiode
Mae strwythur ffotodiode yn gymharol syml, yn bennaf yn cynnwys cyffordd PN neu strwythur pin. Mae nodweddion cyffordd PN neu strwythur pin wedi'u hadeiladu'n gryf - mewn maes trydan a chyflymder gwahanu cyflym parau twll electron.
Ffotoresistor
Mae strwythur ffotoresistor fel arfer yn fwy cymhleth na strwythur ffotodiode, sy'n cynnwys haenau lluosog o ddeunyddiau lled -ddargludyddion, gan gynnwys haen ffotosensitif a haen electrod. Bydd trwch yr haen ffotosensitif a dargludedd y deunydd yn effeithio ar amser ymateb y ffotoresistor.

Gwahaniaethau perfformiad
Amser Ymateb
Mae amser ymateb ffotodiodau yn fyr iawn, fel arfer yn yr ystod nanosecond. Mae hyn oherwydd bod amsugno ffotonau a chynhyrchu parau twll electron yn brosesau corfforol cyflym.
Mae amser ymateb ffotoresists fel arfer yn yr ystod milieiliad, oherwydd bod angen rhywfaint o amser ar gyffro a mudo electronau, ac mae strwythur ffotoresists yn gymhleth, gyda llwybrau mudo hirach ar gyfer electronau yn y deunydd.
Sensitifrwydd
Mae sensitifrwydd ffotodiodau fel arfer yn uwch na ffotoresists oherwydd gallant drosi signalau optegol yn uniongyrchol yn signalau trydanol heb unrhyw broses trosi ganolradd.
Mae sensitifrwydd ffotoresyddion yn gymharol isel oherwydd bod angen cyffroi a mudo electronau arnynt i newid dargludedd, sy'n broses ag effeithlonrwydd isel.
Sefydlogrwydd
Mae gan ffotodiodau sefydlogrwydd da oherwydd eu bod yn seiliedig ar briodweddau ffisegol deunyddiau lled -ddargludyddion ac nid yw ffactorau amgylcheddol fel tymheredd yn effeithio arnynt.
Mae sefydlogrwydd ffotoresyddion yn wael oherwydd bod ffactorau amgylcheddol fel tymheredd a lleithder yn effeithio'n fawr ar eu dargludedd.
Senarios cais
Defnyddir ffotodiodau yn gyffredin mewn cymwysiadau sydd angen canfod signal optegol cyflym, megis - Cyfathrebu optegol cyflymder a synwyryddion ffotodrydanol, oherwydd eu hymateb cyflym a'u sensitifrwydd uchel.
Oherwydd ei gyflymder ymateb isel a'i sensitifrwydd tymheredd uchel, defnyddir ffotoresistors yn gyffredin mewn cymwysiadau nad oes angen cyflymder ymateb uchel arnynt, megis mesur dwyster golau a switshis a reolir gan olau.
I grynhoi, mae'r prif reswm pam mae ymateb amser ffotodiodau yn fyrrach nag ymateb ffotoresists oherwydd gwahaniaethau yn eu hegwyddorion gweithio, eu strwythurau a'u perfformiad. Mae ffotodiodau yn seiliedig ar effaith ffotodrydanol cyffyrdd PN, gyda gwahaniad pâr twll electron cyflym a sensitifrwydd uchel, tra bod ffotoresyddion yn seiliedig ar yr effaith ffotoconductive, gyda phrosesau cyffroi ac ymfudo electronau arafach, ac mae ffactorau amgylcheddol yn effeithio'n fawr arnynt. Mae'r nodweddion hyn yn gwneud ffotodiodau yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau y mae angen eu hymateb yn gyflym, tra bod ffotoresists yn addas ar gyfer sefyllfaoedd nad oes angen cyflymder ymateb uchel arnynt.