Bonjour tout le monde,
Dans le cadre d'une bibliographie scientifique, je dois repertorier et expliquer les phénomènes physiques mis en jeu lorsque qu'une photo-diode reçoit un faisceau lumineux, pourriez vous m'aider à les lister ?
D'après Wikipédia, il y en a déjà 2 :
- Photoémission
- Photoconductivité
Y en a t'il d'autres ?
Avez d'autres sources qui corroborent les informations que j'ai trouvées sur Wikipédia ?
Merci,
JBENOIT.
Bonjour.
Quel est l'objet de cet inventaire?
Car, en plus du phénomène important (la photoconductivité) il y a un tas d'autres qui ont une petite ou très petite influence sur le comportement de la photodiode.
Par exemple, la génération thermique de pairs électron-trou, qui contribue au courant d'obscurité. Il y a le phénomène inverse: la recombinaison, qui diminue le rendement.
Mais l'effet photoélectrique est pratiquement inexistant.
Au revoir.
Salut,Envoyé par LPFR
Je ne suis pas très famillier avec ce vocabulaire...c'est quoi la difference entre effet photoélectrique et la photoconductivité svp ?
Bonjour,
L'effet photoélectrique est caractéristique de l'extraction d'électrons d'un matériaux sous l'effet d'un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est inférieur à une longueur d'onde seuil (c'est l'effet découvert par Einstein en 1905). Il est plutôt caractéristique est à la base des composants comme les photomultiplicateurs utilisés en spectroscopie ou encore les photocathodes (technologie IL) pour la vision nocturne.
La photoconduction, en revanche est spécifique aux semiconducteurs et correspond au phénomène de création de paires électrons-trous sous l'apport d'un rayonnement électromagnétique.
L'objet de cette inventaire est de définir les principes physiques mis en oeuvre dans la reception d'un faisceau laser par une photodiode, et bien sur de les expliquer.
Alors tel que me le dit mon énoncé, je pense que je dois décrire les principaux phénomènes qui interviennent, toutefois à voir à quel degré interviennent les autres phénomènes et quel importance ont-ils !
Merci.
Re.
Dans ce cas les deux phénomènes qui concernent le semi-conducteur sont la création de paires (photoconduction) et un peu (très peu) la recombinaison. Si le point de travail de la photodiode est pris près de la zone l'avalanche, alors il faut parler de la multiplication par avalanche.
Il y a aussi l'absorption de la lumière dans la zone P ou N par laquelle la lumière rentre. Des pairs sont aussi crées dans cette zone, mais ils ne contribuent pas à la détection et sont "perdus".
D'autres phénomènes interviennent, mais sont indépendants de la "semi conduction". Il s'agit de la réflexion partielle de la lumière quand elle entre dans le semi-conducteur.
Si vous avez accès à une bibliothèque scientifique sérieuse, je vous conseille la "bible" de Sze: "Physics of semiconductor devices".
A+
Je vous remercie vivement pour la référence de l'ouvrage, je le consulte en ce moment même sur Google Books, à cette adresse, et il est vrai qu'il est très complet sur la physique des semi conducteurs.
J'ai encore quelques questions à vous poser pour déffricher mon sujet :
Les phénomènes sus mentionnés sont ils indépendants du type de photo diode ? Car si mes lectures sont exactes, il y a plusieurs types de photo-diodes, à l'instar des diodes lasers, on compte parmi ces types : heterojonction, metal semi-conducteur et PIN / PN.
Bien sur dans mon cas, ce qui m'intéresse le plus est le type le plus utilisé dans les applications industrielles.
Merci.
Bonjour.
Je suis un peu déconnecté maintenant. Mais je pense que la photodiode la plus utilisée industriellement est la photodiode classique PN au silicium.
Il y a probablement des applications pour lesquelles d'autres diodes sont plus intéressantes (je pense aux photodiodes à l'AsGa, qui doivent être plus rapides, pour la fibre optique).
Au revoir.
Je vous remercie, encore une question :
Les phénomènes sus mentionnés (photo conduction, etc ..) sont ils indépendants du type de photo diode ? Car si mes lectures sont exactes, il y a plusieurs types de photo-diodes, à l'instar des diodes lasers, on compte parmi ces types : heterojonction, metal semi-conducteur et PIN / PN.
Merci.
Bonjour.
Comme je vous ai dit, je suis un peu déconnecté maintenant. Mais vous pouvez jeter un coup d'œil à wikipedia qui décrit brièvement les intérêts et inconvénient des différents types utilisés.
Mais ne faites pas trop de parallèles avec les diodes laser. Les besoins pour faire une diode laser sont très différentes que celles pour faire une photodiode. Par exemple, sans hétérojonction on ne peut pas confiner suffisamment la lumière émise, et ceci non a cause du gap mais à cause de l'indice de réfraction.
Au revoir
Merci à vous pour toutes vos réponses, mon travail avance plutôt bien, mais je bute sur un problème de débutant.
Voilà, je suis loin d'être un spécialiste en électronique, et je n'arrive pas à comprendre l'intéraction entre l'effet photo-électrique et les paires électrons-trous ?
Pourriez vous m'expliquer le PLUS SIMPLEMENT possible cette intéraction ?
Pour le moment voilà où j'en suis dans ma réflexion :
Les photons incidents permettent aux électrons de se déplacer de la bande de valence vers la bande de conduction, sous réserve qu'il ait une fréquence supérieur à la fréquence seuil du matériau sur lequel ils sont projetés.
Ce déplacement d'électrons créé des trous dans la bande de valence.
A partir de là je ne vois pas comment est lié l''effet photo-électrique et les paires électrons trous !
J'ai parcouru de nombreux forums, site, livre, mais je n'arrive pas à comprendre complétement ce phénomène, étant donné que mon travail va être soumis à une présentation devant un jury composé d'experts, je me dois d'appréhender tout le fonctionnement d'une photo-diode.
Merci beaucoup.
BENOIT Julien.
Bonjour.
L'effet photoélectrique n'a rien à voir avec la création de paires électron-trou.
L'effet photoélectrique est l'extraction d'électrons vers l'extérieur de la matière (en général un métal) par des photons.
Pour avoir de l'effet photoélectrique avec du silicium, vous devriez extraire des électrons de la bande de conduction du silicium, vers l'extérieur du silicium. Ça doit être faisable, mais sans aucun intérêt.
Donc, il n'y a pas d'interaction entre les deux phénomènes.
Au revoir.
En êtes vous vraiment sûr ? Ce n'est pas ce que m'a dit mon professeur de physique quantique, ainsi que toutes les sources quej 'ai consulté ça et là. Ne confonderiez vous pas avec la photo-émissivité ?
Quand je parle d'effet photo-électrique, je sous entend photo-conductivité.
Merci.
Re.
Oui. J'en suis sur.
La photoconductivité n'est pas non plus l'effet photoélectrique.
Regardez la définition et description dans wikipedia.
A+
D'accord, je vous l'accorde, soit je parle dans mon cas de la photoconductivité, je souhaiterais donc savoir quels lien elle a (si elle en a) avec les paires électrons-trous ?
Merci.
Re.
Cette fois oui, ça un lien direct. Vous prenez un semi-conducteur intrinsèque, avec peu de porteurs libres. Il est presque isolant. Si vous l'éclairez, vous créez des pares électron-trou, qui vont permettre la conduction électrique, le temps qu'ils restent "en vie", avant qu'ils ne se recombinent. Pour le silicium ce temps est de l'ordre de la ms. Ceci fait que les photorésistances ont une mauvaise réponse en fréquence.
Dans une photodiode, les paires se forment de façon identique, mais dans la zone de charge d'espace règne un champ électrique faramineux, qui les sépare et les emporte vers les zones conductrices. Les photodiodes ont une bonne réponse en fréquence.
A+
