Photodiodes en silicium

En savoir plus sur les photodiodes en silicium

Les photodiodes standard sont largement utilisées en configuration ponctuelle ou en réseaux linéaires pour détecter ou mesurer la lumière dans les domaines ultraviolet, visible et proche infrarouge, au service d’applications industrielles, de métrologie, médicales et militaires, notamment pour le comptage, la mesure de la lumière ambiante et la détection basique de position.
Les configurations standard permettent d’enrichir les fonctionnalités de la photodiode par l’intégration d’un filtre ou d’un amplificateur, au sein d’un module simple à utiliser, sans engendrer de délais ni de coûts de développement supplémentaires.

Les ingénieurs apprécient la robustesse et les performances éprouvées des photodiodes en silicium, associées à l’expertise opérationnelle de longue date d’Exosens sur ses jonctions standard.

Les responsables achats valorisent quant à eux des procédés de fabrication éprouvés, garantissant des photodiodes en silicium modernes, soutenues par le savoir-faire d’Exosens pour assurer une disponibilité durable et une continuité d’approvisionnement, en tant que fabricant de détecteurs hautement spécialisé.

Les photodiodes en silicium Exosens sont proposées à travers trois plateformes produits et trois niveaux d’intégration :

Plateformes produits standard

Nos trois plateformes de photodiodes en silicium sont chacune optimisées pour des caractéristiques spécifiques. Cette optimisation repose principalement sur l’utilisation de différentes spécifications de silicium et de profondeurs de jonction adaptées.

Usage général
• ~230 nm à 1100 nm

Infrarouge
• Réponse et vitesse améliorées dans la plage 800 nm à 1064 nm

Haute vitesse
• Dispositifs épitaxiés offrant un temps de réponse inférieur à 1 ns

Combinaisons standard

Deux besoins couramment rencontrés peuvent être couverts par nos combinaisons disponibles sur étagère :

Réponse œil / réponse photopique
• la photodiode usage général est associée à un filtre adapté

Amplificateur intégré
• un détecteur, généralement infrarouge, est associé à une puce d’amplificateur opérationnel dans un boîtier TO standard

Combinaisons sur mesure

Lorsqu’une application ou un instrument exige des performances ultimes obtenues par l’optimisation d’un paramètre spécifique, nos dispositifs et combinaisons standard constituent une base idéale pour développer des solutions personnalisées, avec une flexibilité maximale et un risque minimal.

Bien que chaque projet et chaque client soient uniques, les exemples typiques incluent notamment :

Désignateurs militaires, contre-mesures et fusées
• détecteurs infrarouges à haute sensibilité et haute vitesse, encapsulés et qualifiés pour des environnements sévères

Dosimétrie médicale par rayons X
• photodiode intimement liée à un scintillateur et encapsulée afin d’empêcher toute intrusion de lumière

Réseaux de diffraction laser
• matrices de photodiodes à haute densité, traitées pour minimiser les réflexions, la diffusion et la collecte périphérique

De nombreux concepteurs d’instruments possèdent une solide expérience dans la sélection et l’intégration de photodiodes en silicium. Nous sommes toutefois conscients que cette technologie peut être moins familière pour certains ingénieurs. Dans les deux cas, nous encourageons vivement les utilisateurs à échanger avec nous le plus tôt possible dans leur processus de conception.

Dans une photodiode, le capteur repose sur une jonction soigneusement formée au sein de la plaquette de silicium.

• Une jonction PN ou PiN est créée dans le silicium par implantation ionique de dopants.
• Cette opération génère une région neutre, dite zone de déplétion, dans laquelle la quasi-totalité des porteurs de charge mobiles a été expulsée sous l’effet des charges fixes introduites par les dopants.
• Lorsque la lumière est absorbée dans cette zone de déplétion, elle excite des porteurs de charge (électrons et trous) qui peuvent se déplacer efficacement, car ils constituent alors les seuls porteurs mobiles présents.
• Ces porteurs de charge sont collectés par les électrodes, l’anode et la cathode.
• Ainsi, la photodiode absorbe la lumière et génère immédiatement un signal électrique, sous forme d’impulsion ou de courant.