1 Ãberblick Ã¼ber die Sensorik

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Seite 174 346 6.6 Bipolare optische Halbleitersensoren 6.6.1 pn-Photodioden 347 Bild 6.6.1-9 zeigt die Wellenlängenabhängigkeit der Quantenausbeute schneller Photodioden, die bei den technologisch gut beherrschten Halbleiterwerkstoffen häufig als pin- Dioden ausgeführt werden; in Tab. 6.6.1-1 erfolgt ein Vergleich der Kenndaten. Bild 6.6.1-9 Quantenausbeute schneller Photodioden in Abhängigkeit von der Wellenlänge (nach [6.4] Tab. 6.6.1-1 Kenndatenvergleich schneller Photodioden (nach [6.4]) Bild 6.6.1-8 Kenndaten kommerzieller pin-Dioden (nach [3.48]) In Bild 6.6.1-10 sind einige spezielle Ausführungsformen von Photodioden – meist optimiert auf eine Vergrößerung der Empfindlichkeit – zusammengestellt.
Seite 175 348 6.6 Bipolare optische Halbleitersensoren 6.6.1 pn-Photodioden 349 Bild 6.6.1-10 Spezielle Ausführungen von Photodioden a) Dioden mit Mehrfachreflexion (nach [6.4]): Um die Empfindlichkeit der Diode im Wellenlängenbereich mit geringer Absorption zu vergrößern, wird der Laufweg der Strahlung in der i-Zone durch Reflexion vergrößert. b) Seitliche Einstrahlung (nach [6.4]): Erfolgt eine Lichteinstrahlung wie in a), dann können in einem Wellenlängenbereich mit starker Absorption die Verluste in der obersten (in der Abbildung a) die n + -Schicht) groß werden. Dieser Effekt läßt sich durch seitliche Einstrahlung vermeiden. c) Alternativ zu b) läßt sich die Oberflächenabsorption dadurch reduzieren, daß man die Diode aus einem Halbleiter-Heteroübergang (Band 2, Abschnitt 5.2.3) herstellt. Dabei ist der Bandabstand der obersten Schicht größer als der in der darunterliegenden (c 1 ), wo die gewünschte Strahlungsabsorption stattfindet. Die Lichteinspeisung erfolgt bei Ausführung (c 2 ) über eine Glasfaser (nach [6.4]). d) Zweifarben-Sandwich-Detektoren (nach [3.3]): In einer Halbleiter-Heterostruktur werden zwei hintereinanderliegende Dioden hergestellt, wobei der Bandabstand in den absorbierenden Zonen unterschiedlich ist. Das einfallende Licht wird zunächst auf die Diode mit dem größeren Bandabstand geleitet: Dort wird der kurzwellige Anteil des Lichts stärker absorbiert, während der längerwellige Anteil die erste Diode nur wenig geschwächt durchläuft und durch die zweite hintereinandergeschaltete Diode mit dem kleineren Bandabstand absorbiert wird. e) Schottky-Photodioden (nach [3.3,6.2]): Sehr dünne Metallschichten können optisch weitgehend transparent sein, so daß auch die Herstellung von Schottky- Photodioden möglich wird. Bei diesen Bauelementen trägt auch eine Absorption unmittelbar an der Oberfläche zum Photostrom bei. Naturgemäß (Band 2, Abschnitt 9.2) haben Schottky-Photodioden eine besonders hohe Ansprechgeschwindigkeit (z.B. größer als 25 GHz). Bei Siliziumdioden lassen sich mit einer Silizidmetallisierung besonders niedrige Schottkybarrieren erzeugen, so daß auch infrarotempfindliche Schottkydioden hergestellt werden können. Eine weitere Möglichkeit, die Empfindlichkeit von Photodioden zu steigern, entsteht durch die Anwendung des Lawinendurchbruchs (Band 2, Abschnitt 4.3.4): Oberhalb der elektrischen Durchbruchfeldstärke erzeugen die Ladungsträger durch Stoßionisa tion neue Elektron-Lochpaare und können damit den Strom beträchtlich verstärken
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Seite 123 244 5.2 Magnetosensitive
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Seite 143 und 144: Seite 138 274 5.3 Spulen 5.3.2 Sät
Seite 145 und 146: Seite 140 278 5.4 Wiegand- und Impu
Seite 147 und 148: Seite 142 282 5.4 Wiegand- und Impu
Seite 149 und 150: Seite 144 286 5.5 Andere Sensoren 5
Seite 155 und 156: Seite 150 298 5.5.5 Magnetodioden u
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Seite 159 und 160: Seite 154 306 5.6 Anwendungen von M
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Seite 177 und 178: Seite 171 340 6.6 Bipolare optische
Seite 179: Seite 173 344 6.6 Bipolare optische
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Seite 213 und 214: Seite 217 432 8.3 Elektrochemische
Seite 215 und 216: Seite 219 436 8.3 Elektrochemische
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Seite 235 468 Anhang A: Dimensionen
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Seite 237 472 Anhang C1: Elektromot
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Seite 239 476 Anhang C2: Verallgeme
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Seite 245 488 Anhang D: Kennwerte v
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