포토다이오드는 어떻게 작동하나요?

포토다이오드 내부에는 p-형 반도체 재료와 n-형 반도체 재료가 융합되어 형성된 p-n ​​접합이 있습니다. P-형 반도체 재료는 양의 이동 전하 캐리어로 정공을 갖고 있는 반면, n-형 반도체 재료는 음의 이동 전하 캐리어로 전자를 가지고 있습니다.
p-n ​​접합에 반대 전하를 갖는 움직이는 캐리어가 있기 때문에 서로를 중화시키고 접합에서 공핍 영역을 형성합니다. 이동하는 전하 캐리어가 없기 때문에 고갈 영역이라고 합니다. p-n 접합의 p-형 재료에는 정공이 없으므로 음전하를 띠고 있습니다. 마찬가지로, p-n 접합의 n-형 반도체 부분은 양으로 대전됩니다.
충분한 에너지를 가진 광자(또는 빛)가 포토다이오드의 p{0}}n ​​접합에 떨어지면 움직이지 않는 원자의 공유 결합이 끊어지고 이온화됩니다. 그러면 새로운 전자 홀 쌍이 생성됩니다. 이 현상을 광전효과라고 합니다. 생성된 전자는 n-형 물질 쪽으로 휩쓸려갑니다(n-형 물질의 공핍 영역이 양전하를 띠기 때문입니다). 구멍은 p-형 재료 쪽으로 스캔됩니다(p-형 재료의 공핍 영역이 음전하를 띠기 때문). 이 전하 흐름은 광전류 또는 단순 전류로 이어집니다.
즉, 포토다이오드는 빛을 감지하여 출력으로 전류를 생성합니다. 포토다이오드는 광전 센서, 광검출기 또는 광 검출기라고도 합니다.