Calcolatore di responsività del fotodiodo

A 850 nm e con efficienza quantica esterna dell’80%, la responsività vale 0,5485 A/W: 1 microwatt produce 0,5485 microampere. Calcola efficienza, corrente, rumore shot, NEP, soglia dal gap ed energia del fotone LED.

Responsività ideale (QE = 1)0,6856 A/W
Responsività0,5485 A/W
Efficienza quantica esterna0,8
Fotocorrente5,485e-7 A
Rumore shot del segnale (RMS)1,326e-11 A
Rumore shot di buio (RMS)5,661e-13 A
Rumore shot totale (RMS)1,327e-11 A
NEP shot di buio3,264e-14 W/sqrt(Hz)
NEP shot illuminato7,651e-13 W/sqrt(Hz)
Stima della soglia dal gap1107 nm
Energia del fotone LED1,459 eV
Energia del fotone LED2,337e-19 J
30064098013201660200000,320,650,971,3Lunghezza d’onda (nm)Responsività (A/W)
Da efficienza quantica; Responsività (A/W) / Lunghezza d’onda (nm)

R = eta e lambda/(hc) = eta lambda[um]/1,23984 A/W (denominatore arrotondato); eta = R hc/(e lambda), Iph = R P. Rumore RMS = sqrt(2 e I B); si sommano le varianze di segnale e buio. NEP di buio = sqrt(2 e Id)/R in W/sqrt(Hz); NEP illuminato con Iph + Id. Guadagno unitario; esclusi rumori Johnson, amplificatore, 1/f e valanga. Con R = 0 il NEP non è definito. Soglia = hc/(e Eg), non una curva di risposta misurata; il materiale cambia solo la soglia, non la QE inserita. E_LED = hc/lambda, non tensione diretta o efficienza elettrica.

Hamamatsu, Si photodiodes technical note; CODATA 2018; Hamamatsu (Si 1.12 eV); Ioffe NSM (Ge 0.661 eV); Liu et al. (2024), In0.53Ga0.47As 0.74 eV; room temperature.

nm
A/W
W
A
Hz
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Strumento del connettore: photodiode_responsivity

Esempio: Quale fotocorrente produce 1 microwatt a 850 nm con QE 80%?

Informazioni sul connettore

Casi di riferimento

Lunghezza d’onda (nm)Responsività ideale (QE = 1) (A/W)Energia del fotone LED (eV)
4050,326653,0613
6500,524261,9074
8500,685571,4586
13101,05660,94644
15501,25020,7999

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ScienceShot. Calcolatore di responsività del fotodiodo. https://scienceshot.com/it/calcolatore-responsivita-fotodiodo.

Fonti: Hamamatsu, Si photodiodes technical note: responsivity, quantum efficiency, shot noise and NEP; CODATA 2018 (Tiesinga et al., 2021), exact h, c and e; Si 1,12 eV (300 K): Hamamatsu, Silicon photomultipliers: The ultimate photosensor? (2017), silicon bandgap; Ge 0,661 eV (300 K): Ioffe Institute NSM Archive, Germanium: band structure, basic parameters at 300 K; In0.53Ga0.47As 0,74 eV (300 K): Liu et al., Low-Temperature Growth of InGaAs Quantum Wells Using Migration-Enhanced Epitaxy (2024), lattice-matched In0.53Ga0.47As.

Rivisto da un fisico con esperienza al CERN

Calcolo ScienceShot.

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ScienceShot. (2026). Calcolatore di responsività del fotodiodo [Calcolatore online]. https://scienceshot.com/it/calcolatore-responsivita-fotodiodo

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