Gute/n Nacht/Morgen, Die Photodiode funktioniert doch mit dem Prinzip des Photoeffektes, wo Lichtstrahlen mit einer bestimmten Frequenz Elektronen aus einem Metall z.B. Zinkmetall lösen kann und diese somit zum "Ring" gelangen. Damit die Elektronen herausgelöst werden könnten, benötigt man eine sogenannte "Ablösenergie Wa" die von Metall zu Metall unterschiedlich ist. Da bei heutigen Photodioden Silizium verwendet wird, würd ich gerne wissen wie groß Wa für Silizium ist. Ich habe mir folgendes gedacht: Bei Wikipedia wird unter Photodiode die Silizium-Fotodiode BP104 "vorgestellt" und ihre Kennwerte angegeben: Spektralbereich der Fotoempfindlichkeit (400 bis 1100 nm) D.h. das man min. 400nm (blaues licht ?) benötigt, damit sich die Elektronen herauslösen können (Wa wird erreicht). Die Frequenz kann man ja mit f = c/lambda einfach ausrechnen, das ergibt bei 400nm = 7.5*10^14 1/s (Hz). Ist dies Frequenz die so genannte Grenzfrequenz "Fr" ? Wenn ja, könnte man die Wa leicht ausrechnen, denn es gillt: Fr = Wa/h h = Planck-Konstante Durch Umformung bekommt man Wa = Fr*h, in diesem Beispiel: Wa = 4.9655*10^-19 J bzw: 3.09957 eV oder V. Ich bitte um Verstädnis.. ich habe Physik als LK und bin in der 13 Klasse und habe versucht mit diesem Wissen das jetzt mal auszurechnen. Bedanke mich im Voraus, MfG 2R
Eine Photodiode funktioniert NICHT nach dem Photoeffekt. Es werden hier von den Lichtquanten Elektron-Loch-Paare generiert, die dann zum Stromfluss beitragen. Anders als beim Photoeffekt bleiben die Elektronen dabei alle im Silizium und fliegen nicht "frei" herum. Es ist ein typisches Halbleiterverhalten. Die Notwendige Energie des Lichtquants ergibt sich (wenn ich mich richtig erinnere) aus der Bandlücke zwischen Valenz- und Leitungsband und ist daher von der Dotierung abhängig (und kann nicht daher nicht generell für Silizium angegeben werden, da ja die Dotierung unterschiedlich sein kann). So steht es auch in der Wikipedia. PS: Wenn du aus einem Wellenlängenbereich die "Mindestenergie" ausrechnen willst, dann nimm die größere Wellenlänge => kleinere Frequenz/Energie!
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