SFH 205 FA – Präzisions-Fotodiode für anspruchsvolle optoelektronische Anwendungen
Die SFH 205 FA ist eine Silizium-PIN-Fotodiode, die speziell für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen hohe Empfindlichkeit im Nahinfrarotbereich und eine weite Winkelabdeckung entscheidend sind. Sie löst das Problem der präzisen Erfassung von Lichtsignalen über einen breiten Spektralbereich und unter schwierigen Lichtverhältnissen, was sie zur idealen Wahl für Ingenieure, Entwickler und Forscher in den Bereichen Sensorik, Messtechnik und Automatisierung macht.
Überragende Leistung und vielseitige Einsatzmöglichkeiten
Im Vergleich zu Standard-Fotodioden bietet die SFH 205 FA durch ihre PIN-Struktur eine signifikant verbesserte Leistung. Diese spezielle Halbleiterarchitektur minimiert Kapazitäten und erhöht die Bandbreite, was zu schnelleren Reaktionszeiten und geringeren Dunkelströmen führt. Die ausgeprägte Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich von 740 nm bis 1100 nm ermöglicht den Einsatz in Umgebungen, in denen andere Detektoren an ihre Grenzen stoßen, wie beispielsweise bei der Detektion von Infrarot-Lichtquellen oder in Systemen, die mit der menschlichen Haut interagieren.
Kernvorteile der SFH 205 FA
- Breiter Spektralbereich: Empfindlich im wichtigen Nahinfrarot-Bereich von 740 nm bis 1100 nm, perfekt für Anwendungen mit IR-Lichtquellen.
- Großer Erfassungswinkel: Mit einer Winkelabdeckung von 120° erfasst die Diode Licht aus einem weiten Bereich, was die Ausrichtung toleranter macht und komplexe optische Systeme vereinfacht.
- Hohe Empfindlichkeit: Die PIN-Struktur gewährleistet eine ausgezeichnete Quanteneffizienz im relevanten Spektralbereich.
- Schnelle Reaktionszeit: Geringe Kapazität ermöglicht schnelle Signalerfassung und präzise Messungen bei sich schnell ändernden Lichtverhältnissen.
- Geringer Dunkelstrom: Minimale Eigenrauschung sorgt für ein sauberes Signal, selbst bei schwachen Lichtsignalen.
- Robustheit und Zuverlässigkeit: Gefertigt nach hohen Qualitätsstandards für den zuverlässigen Einsatz in industriellen und wissenschaftlichen Umgebungen.
- Kompaktes Gehäuse: Ermöglicht einfache Integration in bestehende Designs und Platz-beschränkte Applikationen.
Technische Spezifikationen im Detail
Die SFH 205 FA repräsentiert die Spitze der Silizium-PIN-Fotodiodentechnologie. Ihre Kernkomponente ist die spezielle PIN-Halbleiterstruktur, die aus einer dotierten P-Schicht, einer intrinsischen (I) Schicht und einer dotierten N-Schicht besteht. Diese intrinsische Schicht vergrößert die Depletionszone, was zu einer niedrigeren Kapazität und einer verbesserten Empfindlichkeit führt. Die resultierenden Eigenschaften sind für Anwendungen unerlässlich, die präzise und schnelle Lichtdetektion erfordern.
Der Wellenlängenbereich von 740 nm bis 1100 nm ist von besonderer Bedeutung, da er den Übergangsbereich von sichtbarem Licht in das Nahinfrarot (NIR) abdeckt. Dieser Bereich ist kritisch für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter optische Sensoren für industrielle Automatisierung, Medizintechnik, berührungslose Messsysteme und Telekommunikation. Die Fähigkeit, Licht in diesem Spektrum effizient zu erfassen, eröffnet neue Möglichkeiten für innovative Sensorlösungen.
Die Side-View-Konfiguration mit einer Winkelabdeckung von 120° ist ein weiteres herausragendes Merkmal. Dies bedeutet, dass die Fotodiode Licht aus einem sehr breiten Winkelbereich effektiv erfassen kann, ohne dass eine präzise Ausrichtung zur Lichtquelle erforderlich ist. Dies vereinfacht das Systemdesign erheblich, da die mechanische Komplexität reduziert wird und die Robustheit gegenüber Vibrationen oder Bewegungen der Lichtquelle erhöht wird.
Anwendungsbereiche und ihr technologischer Mehrwert
Die vielseitigen Eigenschaften der SFH 205 FA machen sie zu einem unverzichtbaren Bauteil in zahlreichen technologisch fortschrittlichen Bereichen:
- Industrielle Automatisierung: Ob zur Objekterkennung, Positionierung oder zur Überwachung von Produktionsprozessen – die schnelle Reaktionszeit und die Empfindlichkeit im NIR-Bereich ermöglichen zuverlässige Messungen selbst unter schwierigen Umgebungsbedingungen.
- Medizintechnik: In Pulsoximetern, Blutflussmessgeräten oder Geräten zur Gewebeanalyse spielt die präzise Detektion von Licht im NIR-Bereich eine entscheidende Rolle. Die SFH 205 FA liefert die notwendige Genauigkeit für kritische Diagnostik.
- Berührungslose Messtechnik: Abstandssensoren, Gestenerkennungssysteme und 3D-Scanner profitieren von der breiten Winkelabdeckung und der präzisen Detektion von Infrarotlicht.
- Optische Kommunikation: Als Detektor in Datenübertragungssystemen, die Infrarotlicht nutzen, ermöglicht die SFH 205 FA hohe Datenraten und zuverlässige Verbindungen.
- Sicherheitstechnik: In Überwachungssystemen oder Zugangskontrollen, die auf optischen Signalen basieren, gewährleistet die Diode eine zuverlässige Erkennung.
Der technologische Mehrwert, den die SFH 205 FA in diesen Anwendungen bietet, liegt in ihrer Fähigkeit, komplexe optische Signale mit höchster Präzision und Geschwindigkeit zu wandeln. Sie ermöglicht die Entwicklung kompakterer, energieeffizienterer und leistungsfähigerer Systeme, die bisher nicht realisierbar waren.
Produkt-Eigenschaften im Überblick
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Halbleitermaterial | Silizium (Si) |
| Detektortyp | PIN-Fotodiode |
| Spektraler Empfindlichkeitsbereich | 740 nm bis 1100 nm |
| Maximaler Erfassungswinkel | 120° (Side-View) |
| Dunkelstrom (typisch bei 25°C) | Sehr gering (typische Werte im Bereich von wenigen nanoampere) |
| Kapazität (bei VR=0V, f=1MHz) | Gering (optimiert für hohe Bandbreiten) |
| Gehäuseform | Side-View (Flache Bauform für seitliche Lichteinstrahlung) |
| Hauptanwendungsgebiete | Industrielle Sensorik, Medizintechnik, optische Kommunikation, berührungslose Messtechnik |
FAQ – Häufig gestellte Fragen zu SFH 205 FA – Silizium-PIN-Fotodiode, 740…1100nm, 120°, Side-View
Ist die SFH 205 FA für den Einsatz mit sichtbarem Licht geeignet?
Die SFH 205 FA ist primär für den Wellenlängenbereich von 740 nm bis 1100 nm optimiert, was dem Nahinfrarot (NIR) entspricht. Während sie eine gewisse Empfindlichkeit im kurzwelligen NIR-Bereich und darüber hinaus aufweisen kann, ist sie nicht die erste Wahl für Anwendungen, die ausschließlich auf sichtbarem Licht basieren. Für solche Zwecke sind spezielle Fotodioden mit angepasster spektraler Empfindlichkeit besser geeignet.
Wie beeinflusst der große Erfassungswinkel von 120° die Anwendung?
Der weite Erfassungswinkel von 120° ermöglicht es der SFH 205 FA, Licht aus einer sehr breiten Richtung zu empfangen. Dies vereinfacht die Ausrichtung von Lichtquellen und Detektoren erheblich und macht das System toleranter gegenüber mechanischen Ungenauigkeiten oder Bewegungen. Es ist ideal für Anwendungen, bei denen die genaue Positionierung der Lichtquelle schwierig ist.
Was bedeutet die PIN-Struktur im Vergleich zu einer Standard-PN-Fotodiode?
Die PIN-Struktur zeichnet sich durch eine intrinsische (I) Zwischenschicht aus, die die Depletionszone vergrößert. Dies führt zu einer deutlich reduzierten Kapazität und einer erhöhten Bandbreite. Folglich reagiert die Diode schneller auf Lichtänderungen und weist einen geringeren Dunkelstrom auf, was zu einer höheren Präzision und besseren Signal-Rausch-Verhältnissen führt.
In welchen industriellen Szenarien ist die SFH 205 FA besonders nützlich?
In der industriellen Automatisierung ist die SFH 205 FA wertvoll für Objekterkennungssysteme, Abstandsmessungen,ximity-Sensoren und die Überwachung von Produktionsprozessen, insbesondere wenn diese mit Infrarotlichtquellen arbeiten. Ihre Schnelligkeit und Empfindlichkeit ermöglichen zuverlässige Messungen auch bei schnellen Bewegungen oder in staubigen Umgebungen.
Kann die SFH 205 FA für biomedizinische Anwendungen verwendet werden?
Ja, die SFH 205 FA ist aufgrund ihrer präzisen Detektion im NIR-Bereich gut für bestimmte biomedizinische Anwendungen geeignet. Dazu gehören Pulsoximetrie, die Analyse von Gewebeabsorption von Licht oder als Detektor in optischen Diagnostikgeräten, bei denen spezifische Wellenlängen im NIR-Spektrum von Interesse sind.
Welche Art von Lichtquellen kann die SFH 205 FA detektieren?
Die SFH 205 FA ist ideal für die Detektion von Lichtquellen, die im Wellenlängenbereich von 740 nm bis 1100 nm emittieren. Dazu gehören typischerweise Infrarot-LEDs, Laser im NIR-Bereich und auch bestimmte natürliche Lichtquellen, deren Spektrum in diesem Bereich liegt.
Wie wirkt sich die Side-View-Bauform auf die Integration aus?
Die Side-View-Bauform bedeutet, dass die Fotodiode von der Seite Licht empfängt, oft durch ein transparentes Fenster im Gehäuse. Dies ermöglicht eine flache Integration in Systeme, bei denen eine seitliche Lichteinstrahlung erwünscht oder notwendig ist, und kann bei der Gestaltung kompakter optischer Module hilfreich sein.
