PHOTODETECTOR

Photodetektor Cahaya atau biasa disebut juga dengan “sensor cahaya”  adalah adalah sensor yang membuat kita dapat melakukan pendeteksian cahaya, terus melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yg memakai cahaya sbg pemicunya. Atau lebih singkatnya, photodetektor adalah alat yang menerima cahaya kemudian merubah variasi-variasi daya optik menjadi variasi arus listrik.

Sensor photo dioda merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, sensor photodioda akan mengalami perubahan resistansi pada saat menerima intensitas cahaya dan akan mengalirkan arus listrik secara forward sebagaimana dioda pada umumnya. Sensor photodioda adalah salah satu jenis sensor peka cahaya (photodetector). Photodioda terbuat dari bahan semikonduktor, dimana yang biasa dipakai adalah Silicon (Si), Gallium Arsenide (GaAs), Timah Sulfide (PBS) dll. Bahan-bahanini menyerap cahaya melalui karakteristik jangkauan panjang gelombang, misalnya 250 nm ke 1100 untuk nm silicon, dan 800 nm ke 2,0 μm untuk GaAs.

Dioda foto adalah jenis dioda  yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan diode biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik.Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak , ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi diode foto mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

Jenis sensor peka cahaya lain yang sering digunakan adalah phototransistor. Phototransistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya.Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Photodioda .Hal ini disebabkan karena elektron  yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Dioda-Foto. Photodioda akan mengalirkan arus yang membentuk fungsi linear terhadap intensitas cahaya yang diterima. Arus ini umumnya teratur terhadap power density (Dp).

Prinsip kerja Photodioda ialah ketika sebuah photon (satusatuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian darikisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa.cara tersebutdidalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

 Prinsip kerja photodioda : 

-          Cahaya yang diserap oleh photodiode 

-          Terjadinya pergeseran foton 

-          Menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi 

-          Electron menuju [+] sumber & hole menuju [-] sumber 

-          Sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian

Perbandingan antara arus keluaran dengan power density disebut sebagai current responsitivity. Arus yang dimaksud adalah arus bocor ketika photodioda tersebut disinari dan dalam keadaan dipanjar mundur. Tanggapan frekuensi sensor photodioda tidak luas. Dari rentang tanggapan itu, sensor photodioda memiliki tanggapan paling baik terhadap cahaya infra merah, tepatnya pada cahaya dengan panjang gelombang sekitar 0,9 µm. Kurva tanggapan sensor photodioda ditunjukkan pada gambar berikut. Kurva Tanggapan Frekuensi Sensor Photodioda Sensor photo dioda,photodioda,Sensor photodioda,photodetector,Kurva Tanggapan Frekuensi Sensor Photodioda,Hubungan Keluaran Photodioda Dengan Intensitas Cahaya Hubungan antara keluaran sensor fotodioda dengan intensitas cahaya yang diterimanya ketika dipanjar mundur adalah membentuk suatu fungsi yang linier.

Hubungan antara keluaran sensor photodioda dengan intensitas cahaya ditunjukkan pada gambar berikut.

Sebagai contoh aplikasi phot dioda dapat digunakan sebagai sensor api. Penggunaan sensor photodioda sebagai pendeteksi keberadaan api didasarkan pada fakta bahwa pada nyala api juga terpancar cahaya infra merah. Hal ini tidak dapat dibuktikan dengan mata telanjang karena cahaya infra merah merupakan cahaya tidak tampak, namun keberadaan cahaya infra merah dapat dirasakan yaitu ketika ada rasa hangat atau panas dari nyala api yang sampai ke tubuh kita.