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Lexikon der Optik: positionsempfindliche Photodiode

positionsempfindliche Photodiode, ein Festkörperphotoempfänger für UV-, sichtbare und IR-Strahlung, der die Position eines auf seine Sensorfläche auftreffenden Lichtstrahles anzeigt. Er besteht aus einer länglichen oder quadratischen Silicium-pin-Planardiode, deren Frontseite mit zwei bzw. vier Streifenelektroden kontaktiert ist, und deren Rückseite eine zentrale Gegenelektrode besitzt (Abb.). Die im Auftreffpunkt der Strahlung erzeugten Ladungsträger rufen Photoströme

hervor, deren Größe (da die p-Schicht einen uniformen Widerstand besitzt), dem Abstand bis zur jeweiligen Sammelelektrode umgekehrt proportional ist. Damit ergibt sich für x-bzw. für x-y-Positionsmessungen


,

wobei L die Gesamtausdehnung des Sensors in x- bzw. in x- und y-Richtung ist. Die Signale der p. P. können ihrerseits in Meß-, Steuer- und Regelsysteme eingespeist werden. Für eine p. P. der Größe 13×13 mm2 werden eine Positionsauflösung (d.h. eine minimal erfaßbare Lichtpunktverschiebung) von 10 μm bei ±150 μm Positionsgenauigkeit und einer Zeitkonstante von 0,5 μs angegeben.

Anwendungen. P. P. werden für die Positions- und Winkelmessung optischer Strahlung, vor allem zur Laserjustierung und in Autofokus-Kameras eingesetzt.



Positionsempfindliche Photodiode: Si-pin-Planardiode in x-y-Ausführung, Ix1 usf. Photoströme.

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