Supplément 1.13: Photodiodes à semi-conducteurs (3/4)
Types de photodiodes
Comparées aux photodiodes sous vide et aux photomultiplicateurs, les photodiodes à semi-conducteurs sont généralement de petite taille. Leur surface photosensible peut toutefois atteindre les dimensions des photocathodes sous vide.
Au centre : photodiode pin PT511B de Roithner Lasertechnik (en haut à gauche) avec lentille sphérique, en InGaAs pour les mesures dans l’infrarouge proche, diamètre du capteur 300 µm. Photodiode pin BPW 34 de Vishay (en haut au centre, vue arrière à droite), en silicium, surface du capteur 3×3 mm. Photodiode pin BP 104FS d’ams OSRAM (rangée du bas), en silicium, avec filtre de lumière du jour pour des mesures à 950 nm, version CMS, surface du capteur 2,2×2,2 mm.
À droite : photodiode PIN SD444-12-12-171 d’Advanced Photonics (vue de face), diamètre du capteur 17,7 mm. Photodiode PIN PIN 10DF d’UDT (vue arrière), avec filtre pour une sensibilité spectrale plate de 450 à 900 nm, surface du capteur de 1 cm². Toutes deux en silicium, avec connecteur BNC.
La sensibilité spectrale
À la page précédente, nous avons déjà estimé que la sensibilité des diodes à semi-conducteurs était extrêmement élevée par rapport à celle des détecteurs à vide. Il en va de même pour le rendement quantique. Les valeurs correspondantes pour les principaux matériaux – le silicium, le germanium et l'arséniure d'indium et de gallium – sont présentées dans le graphique ci-dessous.
Les droites en pointillés illustrent la relation entre le rendement quantique QE, exprimé en pourcentage, et la sensibilité S en fonction de la longueur d'onde ; voir l'exercice 1 du supplément consacré aux photodiodes sous vide. On constate que le silicium et l'arséniure d'indium et de gallium atteignent un rendement quantique proche de 100 %.
