Photodiode: Wellenlänge vs Spektrum

[Daniel (Gast)]

Hallo zusammen,

zur Detektion eines Scheinwerferkegels benötige ich eine Photodiode. 
Vergleiche ich jetzt das Absorptionsspektum der gängigen Dioden mit dem 
Bereich des sichtbaren Lichts, dann erscheint mir das doch sehr 
langwellenlastig. Bisher dachte ich, dass eine Photodiode analog einer 
Solarzelle eher auf energiereicheres, kurzwelliges Licht reagiert. Die 
Nennwellenlängen liegen meist so bei 850-950 nm. Sind diese für meine 
Zweke nutzbar (Erkennung Tag + Scheinwerferkegel Auto (direkte 
Bestrahlung)) und macht es einen nenneswerten ob 850 nm oder 950 nm.

Viele Grüße

[Udo S. (urschmitt)]

Daniel schrieb:
> Scheinwerferkegel Auto

Was für Scheinwerfer? Halogen, Led oder Xenon.
Die haben deutlich unterschiedliche Spektren.
Spektren herausfinden und mit dem Spektrum der Fotodiode abgleichen.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Daniel schrieb:
> Die Nennwellenlängen liegen meist so bei 850-950 nm.

Ich denke, daß Du Dir da die falschen Photodioden aussuchst.

Sieh Dir mal das Datenblatt der BPW21 an, die wird in photographischen 
Belichtungsmessern verwendet, hat also ein dem menschlichen Auge 
ähnliches Spektrum.

http://techwww.in.tu-clausthal.de/site/Dokumentation/Dioden/Fotodioden/BPW21-Fotodiode.pdf

[Karl K. (karl2go)]

Daniel schrieb:
> Bisher dachte ich, dass eine Photodiode analog einer
> Solarzelle eher auf energiereicheres, kurzwelliges Licht reagiert.

Das dachtest Du leider falsch. Und gleich zweimal.

Bei einer Photodiode / Solarzelle (eine Solarzelle ist nichts Anderes 
als eine sehr große Photodiode) fließt ein Photostrom, sobald Licht 
ausreichend hoher Energie auftrifft. Das sind bei Silizium 1.1eV, was 
etwa 1100nm entspricht.

Idealerweise erzeugt jedes Photon über dieser Energieschwelle ein 
Ladungsträgerpaar. Real weniger, was durch die Quantenausbeute angegeben 
wird. Dabei ist die Wellenlänge egal, solange sie hoch genug ist.

Nun ist aber kurzwelliges (blaues) Licht energiereicher als langwelliges 
(rotes) Licht. Da die spektrale Empfindlichkeit der Photodiode in A 
(Photostrom) / W (einfallendes Licht) angegeben wird, aufgrund der 
höheren Energie der Photonen 1W blaues Licht aber weniger Photonen 
enthält als 1W rotes Licht, fällt die Kurve zum kurzwelligen Licht hin 
ab. Würde man die spektrale Empfindlichkeit in A / N (Anzahl Photonen) 
angeben, wäre das eine waagerechte Linie.

Die Begrenzung im kurzwelligen Bereich wird durch das Glasfenster, die 
Kunststoffkappe... erzeugt. Photodioden mit Quarzfenster können noch bis 
190nm ins tiefe UV messen.

[Michael K. (Gast)]

Daniel schrieb:
> Bisher dachte ich, dass eine Photodiode analog einer
> Solarzelle eher auf energiereicheres, kurzwelliges Licht reagiert.

Schau mal bei Hamamatsu oder sglux, da geht das bis 200nm runter.
Nicht das Du das brauchen würdest oder bezahlen wolltest, aber es geht.