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GUIDE / PHOTODIODE

フォトダイオードとは?Si・PIN・InGaAs・APDの種類と違い、感度波長・暗電流・応答速度・パッケージの選び方

光の強さを電流に変えるフォトダイオード(受光素子)の仕組み、Siフォトダイオード・PINフォトダイオード・InGaAsフォトダイオード・アバランシェフォトダイオード(APD)の違い、感度波長範囲・暗電流・遮断周波数・パッケージ・価格の調べ方を、メーカーの公式資料をもとにまとめました。

2026年11月1日更新

この記事の答え

フォトダイオードは、光が当たると、その強さに応じた電流を出す半導体の受光素子です。材料と信号の増やし方で、可視から近赤外を受けるSiフォトダイオード、より長い赤外を受けるInGaAsフォトダイオード、素子の中で信号を増やすアバランシェフォトダイオード(APD)に分かれます。選ぶときは「受けたい光の波長」「光の弱さ」「光の変化の速さ」の3つを先に決めます。

フォトダイオードとは

フォトダイオードは、PN接合部に光が当たると電流や電圧が出る受光素子です。浜松ホトニクスの技術資料では、広い意味では太陽電池も含みますが、ふつうは光の強弱の変化を細かく検出するセンサを指します。

比較ページには、メーカーが自社の製品として作るフォトダイオードの単体品を、型番の単位で載せています。投光と受光を組み合わせた光電センサ、画素を並べたイメージセンサ、フォトトランジスタ、照度センサICは載せていません。

3つの種類

  • Siフォトダイオードは、シリコンで作る型です。デクセリアルズの資料では、紫外線・可視光と1100nmまでの赤外線に感度があります。例は浜松ホトニクスの S1223、ams OSRAMの BPW 34、ビシェイの BPW24R、スタンレー電気の TPP1101WA ⁠⁠⁠です
  • InGaAsフォトダイオードは、化合物半導体で作る型で、Siより長い波長の赤外を受けます。デクセリアルズの KPDE086S-H8 は900〜1700nm、ウシオ電機の SMBBPD1300-1200 は短波赤外(SWIR)向けです
  • アバランシェフォトダイオード(APD)は、逆バイアス電圧をかけて素子の中で信号を増やす型です。普通のフォトダイオードより大きな電流が取れ、弱い光の検出に向きます。例は浜松ホトニクスの S12023-05 と、デクセリアルズの KPDA050P-H8 ⁠⁠です

PINフォトダイオードの特長

  • PIN型は、端子間容量が小さく、キャリアの走る時間が短くなるように作ってあります
  • 浜松ホトニクスは、高速応答が要る光通信などに向くと案内しています
  • S1223 は遮断周波数30MHz、端子間容量は10pFです

感度波長範囲の見方

  • 一般的なSiフォトダイオードの短波長側は320nm、紫外用のSiは190nmまで受けます
  • 浜松ホトニクスの S1223 は、320〜1100nmに感度があります
  • ams OSRAMの BPW 34 は、420〜1120nmです
  • ビシェイの BPW24R は、610〜1040nmで、感度のピークは940nmです
  • 1100nmより長い赤外を受けるなら、InGaAsを選びます

暗電流と応答速度

  • 暗電流は、光が当たっていないときに流れる電流です。少ないほど弱い光を測れます
  • デクセリアルズの KPDA050P-H8 は標準20pA、浜松ホトニクスの S1223 は標準0.1nA、KPDE086S-H8 は標準1nAです
  • 暗電流も遮断周波数も、逆電圧などの条件つきの値です。比べるときは条件をそろえます
  • 遮断周波数は、KPDA050P-H8 が1.2GHz、S12023-05 が900MHzです
  • 受光面が大きいほど端子間容量が増え、応答は遅くなります

パッケージと動作温度

  • メタル缶は気密で、窓やレンズ付きの品があります。S1223 はTO-5、S12023-05 と BPW24R はTO-18です
  • 表面実装の品は小さく、スタンレー電気の TPP1101WA は3.0×2.0×1.5mmです
  • 動作温度は、BPW24R が-40〜125℃、S1223 と BPW 34 が-40〜100℃、TPP1101WA・KPDE086S-H8・KPDA050P-H8 が-40〜85℃です

値段の調べ方

  • このページの8製品は、どれもメーカーの公式資料に値段が出ていません
  • 型番・数量・納期を伝えて、メーカーや特約店で見積もりを取ります
  • デクセリアルズは、一部の製品に最小発注数量を決めています
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