수광소자(photodetector)

광신호(光信號)나 광에너지를 전기신호나 전기 에너지로 전환시키는 소자. 일반적으로 빛의 세기를 검출하는 검지기(檢知器)를 광검출기, 또는 수광소자라 부른다.
광전자방출효과(光電子放出效果)를 이용한 광전증폭관(光電增幅管)과 반도체의 양자효과(量子效果)를 이용한 반도체수광소자 등이 있다.
반도체에 의한 수광소자는 입사광자(入射光子)에 의해 발생하는 반송자의 움직임을 이용한 것으로 소형·경량화의 이점이었다.
대부분의 반도체는 입사광에 의해 물질의 전기전도도가 변화한다.
이 현상이 광전도효과(光傳導效果)이며 이것을 빛의 검출에 이용한 소자를 광전도형 수광소자라고 한다.
진성반도체(眞性半導體)로는 자외역(紫外域)에서 근적외역(近赤外域)까지 이득이 있으며 적외역용(赤外域用)으로는 불순물반도체가 사용되고 있다.
이 형의 수광소자는 구조가 간단하기 때문에 수광부(受光部)의 넓이를 확대하여 이득을 높일 수 있다.
반면에 빠른 응답속도는 기대할수 없다.
〔광기전력형〕 2종 반도체의 접합면이나 금속과 반도체의 접촉면에 빛을 입사하면 기전력(起電力)이 발생한다.
이 효과를 광기전력 효과라 하며 이것을 이용한 검출기를 광기전력형 수광소자라고 한다.
본질적으로 이 형의 소자는 전도형에 비해 고응답속도(高應答速度)를 기대할 수 있다.
대표적인 것은 n형 실리콘 웨이퍼 위에 확산법으로 얇은 p형층을 형성한 p-n접합 포토다이오드이다.
p-n형보다 응답성이 높은 것에 p-i-n포토다이오드가 있다.
이것은 p충과 n층 사이에 진성반도체를 삽입함으로써 공핍층(空乏層)을 10μ 정도로 넓혀 높은 응답속도를 얻고있다.

본 저작물은 공공누리 출처표시+상업적 이용금지 에 따라 이용할 수 있습니다.
- 다음
- 수권(hydrosphere) 2010.08.18
- 이전
- 수관계(water-vascular system) 2010.08.18
