Fotodioden - Gallium oder Silicon

[Jan Böttcher]

Das war teilweise hilfreich.
Dennoch müsste ich eine Anmerkung ergänzen: Silizium ist der Träger für die Elektronik. Silikon ist das Material für die Diode an sich. Indium Gallium Arsenide Dioden werden auch auf eine Trägerplattform gebracht, wie zu aller meist Silizium.
Das Mainboard vom Computer besteht aus Silizium mit mehreren Schichten (Layer).
https://www.hamamatsu.com/eu/en/prod...ray/index.html

"Silicon PIN photodiodes consisting of 2 or 4 elements. Sensitive to UV and near-infrared ranges."

Man muss den Grundstoff schon unterscheiden, sonst geht man von den falschen Eigenschaftgen aus. Darum wollte ich mal vorsichtig nachfragen, wie sich diese Stoffe Silikon oder Gallium in der Praxis auswirken (Erfahrungswerte).

Die Verschlusszeiten würde ich sehr gern testen. Gibt es da einigermaßen aussagekräftige Testmöglichkeiten?

lGr Tobie

Tobie,

Fotodioden wurden einst in Belichtungsmessern eingeführt, weil sie schneller ansprechen als CdS-Fotowiderstände (die wiederum Vorteile gegenüber Selenzellen haben, mit einer kleinen Schaltung anbei kann man damit größere Meßbereiche abdecken und (größere) Temperaturunempfindlichkeit erreichen, und man kann LED-Anzeigen realisieren, ist als stoßunempfindlicher als mit einem Drehspulmeßinstrument).

Sowohl GaAs- als auch Si-Fotodioden sind in eine elektronische Schaltung "eingebettet". Sei es eine Wheatstonesche Meßbrücke oder etwas ähnliches, sei es analog (mit Drehspulinstrument oder LED-Lichtwaage) oder mit AD-Wandlern und digitaler Signalverarbeitung (kleiner ASIC oder Mikrokontroller). Vor den Si-Fotodioden wird bei Anwendung in einem Belichtungsmesser für fotografische Anwendungen ein grünliches (UV und IR sperrendes Filterglas) montiert.

Und besagte Fotodiode steck dann tief in einer Kamera drin. Hinter dem Glas des Objektivs (das schon viel UV ausfiltert), meist (bis zur Olympus OM2) von hinten auf die Einstellscheibe gerichtet hinter dem Sucherprisma. In der Kette der Größen, die alle in das Meßergebnis (und danach in die Belichtung) einfließen ist sie ein Glied von vielen, und die Unterschiede ob Du da einen Siliziumkristall (IV-wertig) mit Phosphor (III-wertig) und Stickstoff (V-wertig) (dafür stehen p und n beim p-n-Übergang) dotierst oder Indiumgalliumarsenid verwendest, die sind bestenfalls marginal.

Organisiere Dir mal ein Oszilloscop und eine Spannungsversorgung und betreibe mal Si- und GaAs-Fotodioden im Labor. Ich neige zu der Wette, daß die erste und letztendes auch die spannendste Erkenntnis sein wird, daß das Leuchtstoffröhrenlicht im Labor mit 100Hz flackert und nicht mit 50Hz wie man als Laie annehmen könnte (so war es bei mir, als ich mal für eine Schaltung experimentiert habe um zwei Sharp PC 1402 via Infrarotstrecke miteinander kommuniziern zu lassen, damals als die a) modern und b) bei uns für Klausuren zugelassen waren und c) Mobiltelefone noch im C-Netz liefen). Wenn Du auch CdS-Widerstände mitnimmst, wäre zu erwarten, daß die zu träge sind um das Flackern zu registrieren.

So, und wenn die Mondlandung ein Fake war, warum haben die Russen nix gesagt? Oder: Wenn GaAs so einen Unterschied zu Si macht, warum hat man "damals" mit Kameras mit Si-Fotodioden trotzdem fotografieren können und warum hat sich Si durchgesetzt? (weil es sehr gut funktioniert und einfacher / billiger ist)

Was zählt is' auf'm Film. Wenn die Filme unterschiedlich belichtet werden, dann kann man Ursachenforschung betreiben. Mit etwas Erfahrung siehst Du auch ob 1/125s oder 1/60s Belichtunszeit vom Verschluß gebildet werden (klar, 1/50 und 1/60 oder 1/100 und 1/125 hält man nicht auseinander, da braucht man dann ein Meßgerät).