Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche Photodiode


von Rudi W. (cybergoofy)


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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer größeren (ca. 10x10mm)offenen 
Photodiode.
Ich bin bisher auf folgende gestoßen:
Excelitas:  VTH2090H
First-Sensor: PS100-7
Advanced Photonix: PDB-V110

Die Excelitas Diode funktioniert leider nicht wie gewünscht und die 
anderen beiden sind sehr teuer :(

Habt ihr irgendwelche Ideen/Vorschläge?

Vielen Dank und Gruß
Rudi

von Hmm (Gast)


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Weshalb ging's nicht ?

Und die Anforderungen waeren ? Wellenlaenge, Geschwindigkeit ?

von MaWin (Gast)


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von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
Hamamatsu hat auch große Photodioden,
die vergleichsweise preiswert zu den teuren Teilen von Fisrt Sensor sein 
sollten.
http://www.hamamatsu.com/eu/en/product/category/3100/4001/4103/index.html
Gruß Öletronika

von Didi S. (kokisan2000)


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Rudi, magst kurz schreiben, was Du vor hast?

Gruß
kokisan

von Stephan S. (plonk)


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U. M. schrieb:
> Hallo,
> Hamamatsu hat auch große Photodioden,
> die vergleichsweise preiswert zu den teuren Teilen von Fisrt Sensor sein
> sollten.
> http://www.hamamatsu.com/eu/en/product/category/3100/4001/4103/index.html
> Gruß Öletronika

Hamamatsu und preiswert? Je nach Standpunkt ;-)
Ich habe für ein Projekt auch mal ein paar große Flächen benötigt, ohne 
jetzt aber genaue Zahlen und Typen zu nennen: eine Diode lag da im 
Marktwert über einer Feinunze Gold.
Preiswert: vielleicht, günstig: nein.
Letztendlich wurden es fertige Module von ThorLabs mit einer Öffnung von 
ca. 1cm Durchmesser, denn da war der Preis etwa um den Faktor 10 
geringer.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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MaWin schrieb:
> nach einer größeren (ca. 10x10mm)offenen
>> Photodiode.

Was genau ist eine "offene" Photodiode? Eine bei der das Silizium blank 
daliegt? Und warum soll das so sein?

Georg

von Helmut S. (helmuts)


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Georg schrieb:
> MaWin schrieb:
>> nach einer größeren (ca. 10x10mm)offenen
>>> Photodiode.
>
> Was genau ist eine "offene" Photodiode? Eine bei der das Silizium blank
> daliegt? Und warum soll das so sein?
>
> Georg

Bestimmt so eine Art "Geigerzähler" Anwendung. Damit hätte man einen 
Platzvorteil gegenüber einem Zählrohr. Bin mal gespannt was Rudi vor 
hat.

: Bearbeitet durch User
von Rudi W. (cybergoofy)


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Georg schrieb:
> MaWin schrieb:
>> nach einer größeren (ca. 10x10mm)offenen
>>> Photodiode.
>
> Was genau ist eine "offene" Photodiode? Eine bei der das Silizium blank
> daliegt? Und warum soll das so sein?
>
> Georg

Hi Männer,

erstmals vielen Dank für eure Antworten.
Mit der Diode soll alpha Strahlung detektiert werden. Darum auch die 
Anforderung der offenen Photodiode. Das Silizium muss blank sein und 
darf  keine Schutzschicht haben.

@oeletronika, Hamamatsu hat meines Wissens nach leider nur photonen 
detektierende Dioden keine teilchen detektierenden Dioden, welche wir 
brauchen würden.

von Falk B. (falk)


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@ Rudi Wal (cybergoofy)

>Mit der Diode soll alpha Strahlung detektiert werden. Darum auch die
>Anforderung der offenen Photodiode. Das Silizium muss blank sein und
>darf  keine Schutzschicht haben.

So etwas wirst du nirgendwo finden, denn ALLE Halbleiter brauchen eine 
Passivierung der Overfläche, sonst machen sie es nicht allzu lang. Dreck 
und Feuchtigkeit machen Halbleitern arge Probleme.

>@oeletronika, Hamamatsu hat meines Wissens nach leider nur photonen
>detektierende Dioden

Das ist der Sinn von PHOTOdioden.

> keine teilchen detektierenden Dioden, welche wir brauchen würden.

Das sind Spezialteile, wenn gleich jede Halbleiterschicht bei passender 
Strahlungsstärke und Intensität auf Radioaktivität reagiert.

von Transe (Gast)


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Hmm, evtl. geht ein aufgesägter TO3 Transistor?
Früher den 2N3055 als Fototransistor verwendet, wobei das 
Siliziumplättchen auch nicht 10x10mm groß ist, vielleicht bei anderen 
Typen?

von Harald W. (wilhelms)


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Rudi W. schrieb:

> Das Silizium muss blank sein und
> darf  keine Schutzschicht haben.

Das ist wohl technisch unmöglich, denn selbst im Vacuum
bildet sich nach einiger Zeit eine Schicht aus Silizium-
dioxyd.

von Lurchi (Gast)


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Ein offene Fotodiode kann schon alpha-Teilchen detektieren. Allerdings 
darf die Fotodiode nicht so groß sein, denn mit der größer des Detektors 
nimmt auch das Rauschen zu und durch die Kapazität wird der Peak eher 
breiter, ggf. auch zu breit um noch vernünftig was zu detektieren.

Mit einer kleinen Diode wie BPW24 geht es, wenn man die Linse entfernt. 
Viel größer als etwa 2x2 mm würde ich da nicht gehen. Wenn man wirklich 
mehr Fläche braucht, dann sollten es mehrere Empfänger oder gff. ein CCD 
Chip sein.

von Rudi W. (cybergoofy)


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Lurchi schrieb:
> Ein offene Fotodiode kann schon alpha-Teilchen detektieren. Allerdings
> darf die Fotodiode nicht so groß sein, denn mit der größer des Detektors
> nimmt auch das Rauschen zu und durch die Kapazität wird der Peak eher
> breiter, ggf. auch zu breit um noch vernünftig was zu detektieren.
>
> Mit einer kleinen Diode wie BPW24 geht es, wenn man die Linse entfernt.
> Viel größer als etwa 2x2 mm würde ich da nicht gehen. Wenn man wirklich
> mehr Fläche braucht, dann sollten es mehrere Empfänger oder gff. ein CCD
> Chip sein.

jop die BPW24 ist mir bekannt, mit der hab ich auch schon etwas 
gespielt. Die funktioniert auch ganz gut, leider is die Oberfläche bei 
geringer Strahlungseinwirkung zu klein.

@Harald, ich hab von der opengeiger.de website folgenden Text gefunden:

"Alpha Strahlen sind langsam genug und mit relativ viel Masse verbunden 
(geladene Heliumkerne) so dass sie sofort mit jeder Materie 
wechselwirken und dabei schnell völlig absorbiert werden selbst von nur 
zehntel mm dicken Folien oder gar der Luft. Das bedeutet, dass man 
braucht keinen besonderen Detektor braucht also nicht mal eine besondere 
PIN Diode, eine normale PN-Photodiode, wie beispielsweise die BPW21R von 
Vishay  tut  es  da. Aber es darf sich nichts im Strahlengang befinden 
und man muss in Luft näher als 4cm ran an die Probe.Dann sieht man auch 
die starken Alpha-Pulse am Messverstärker.
Nun taucht ein weiteres Problem auf, dass man nämlich eine Photodiode 
(oder einen Transistor) benötigt, deren Gehäuse man so öffnen kann, dass 
der möglichst großflächige PN-Übergang mit der Oberfläche ganz frei 
liegt. Dieser PN-Übergang darf auch nicht besonders passiviert sein 
(höchstens mit einer  einige Mikrometer dünnen SiO2 Schicht). "

von ArnoR (Gast)


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Rudi W. schrieb:
> jop die BPW24 ist mir bekannt, mit der hab ich auch schon etwas
> gespielt. Die funktioniert auch ganz gut, leider is die Oberfläche bei
> geringer Strahlungseinwirkung zu klein.

Die BPX61 (7,5mm²) im TO-Gehäuse mit Glasfenster ist 10-mal größer als 
die BPW24 (0,78mm²). Das kann man relativ leicht öffnen.

von ArnoR (Gast)


Angehängte Dateien:

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Lurchi schrieb:
> Ein offene Fotodiode kann schon alpha-Teilchen detektieren. Allerdings
> darf die Fotodiode nicht so groß sein, denn mit der größer des Detektors
> nimmt auch das Rauschen zu und durch die Kapazität wird der Peak eher
> breiter, ggf. auch zu breit um noch vernünftig was zu detektieren.
>
> Mit einer kleinen Diode wie BPW24 geht es, wenn man die Linse entfernt.
> Viel größer als etwa 2x2 mm würde ich da nicht gehen. Wenn man wirklich
> mehr Fläche braucht, dann sollten es mehrere Empfänger oder gff. ein CCD
> Chip sein.

So viel Angst ist unbegründet. Im Anhang mal eine Aufnahme, die 
Beta-/Gammastrahlung aus einem einfachen Granitstein zeigt. Detektor war 
eine originale ungeöffnete BPW34. Und wie man sieht, sind gute 
Signal-Rausch-Verhältnisse und gleichzeitig geringe Pulsanstiegszeiten 
machbar. Alphastrahlung auf nackten BPW36/BPX61-Chips erzeugt noch weit 
größere Pulse.

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