PN接合

 PN接合はp型半導体とn型半導体が接続されている領域を表す半導体用語。ドナーをより多く導入し、電子が主要なキャリア(主要なキャリアの電荷が負)の半導体結晶をn型。アクセプタをより多く導入し、正孔が主要なキャリア(主要なキャリアの電荷が正)の半導体結晶をp型。

 

 

フォトダイオード

 フォトダイオードは半導体のPN接合部に光を照射すると電流や電圧を発生する受光素子であり、赤外線センサにも利用されている。広い意味では太陽電池も含むが、一般的には光の強弱を捉えるセンサを意味する。違いとしては、光量と電荷の変換の効率を高めたPN接合がフォトダイオードであり、光照射による電流出力を高めたPN接合が太陽電池である。

 

 

光電変換効率(量子効率)

 フォトダイオードの性能決定要因の1つ。光電変換効率とは、フォトダイオードが光子を電流に変換する効率の指標であり、入射した光子1個あたりの出力電子数で表される。この光電変換効率が高ければ高いほど良いセンサであると言える。

 

 

光応答性

 フォトダイオードの性能決定要因の1つ。応答性とは、どのくらい短い時間周期の変化まで計測できるかである。フォトダイオードに入射する信号はいつも一定であるとは限らず、光量の急速な変化に追随できなければ、光通信では通信エラーを引き起こす。そのため、光応答性が重要になる。

 

 

暗電流(雑音)

 フォトダイオードの性能決定要因の1つ。暗電流とは、光の照射がない時の熱励起電流である。本質的に空乏層が必要なフォトダイオードでは空乏層中での熱励起による電流が多かれ少なかれ存在する。このような暗電流は光電流(光子を変換した電流)に比べると微弱ではあるが、信号に重畳する雑音となるため画像品質を劣化させる要因となる。そのため、こういった雑音は極力低いことが望まれる。