フォトダイオードとは？
ふぉとだいおーど
フォトダイオードとは、光のエネルギーを電気信号に変換する半導体素子のことです。
フォトダイオードは、光（可視光・赤外線・紫外線など）を受けると電流が流れる性質を持つ半導体ダイオードです。光を電気に変換する「光電効果」を利用しており、受光素子の中でも最も基本的なデバイスの一つです。
動作原理はpn接合を持つ半導体に逆バイアス電圧を加えた状態で光を照射すると、光子が価電子帯の電子を励起して電子・正孔対を生成し、これが接合部の電界によって移動することで光電流が生じるというものです。受光量に比例した電流が流れるため、光の強度を電気信号として精度良く検出できます。
フォトダイオードの主な種類と用途：
- PINフォトダイオード：高速応答性が高く光ファイバー通信の受光部に使用
- アバランシェフォトダイオード（APD）：微弱光の高感度検出に使用
- 太陽電池：大面積のフォトダイオードとして光エネルギーを電力に変換
日常生活でも、テレビのリモコン受信部、照度センサー、バーコードリーダー、医療用パルスオキシメーターなど幅広い機器に組み込まれています。カメラの撮像素子であるCCDやCMOSセンサーもフォトダイオードを画素単位で並べた構造です。
使い方・例文
スマートフォンの画面輝度を周囲の明るさに応じて自動調整する「照度センサー」や、光ファイバーケーブルの受信端末の受光部にフォトダイオードが使われています。
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