რა არის PIN ფოტოდეტექტორი?

რა არისPIN ფოტოდეტექტორი

ფოტოდეტექტორი ზუსტად ძალიან მგრძნობიარე მოწყობილობაა.ნახევარგამტარული ფოტონური მოწყობილობარომელიც სინათლეს ელექტროენერგიად გარდაქმნის ფოტოელექტრული ეფექტის გამოყენებით. მისი მთავარი კომპონენტია ფოტოდიოდი (PD ფოტოდეტექტორი). ყველაზე გავრცელებული ტიპი შედგება PN შეერთების, შესაბამისი ელექტროდის გამტარებისა და მილის გარსისგან. მას აქვს ცალმხრივი გამტარობა. როდესაც პირდაპირი ძაბვა გამოიყენება, დიოდი ატარებს დენს; როდესაც საპირისპირო ძაბვა გამოიყენება, დიოდი ითიშება. PD ფოტოდეტექტორი მსგავსია ჩვეულებრივი ნახევარგამტარული დიოდისა, გარდა იმისა, რომPD ფოტოდეტექტორიმუშაობს უკუ ძაბვის ქვეშ და შეიძლება გამოაშკარავდეს. ის შეფუთულია ფანჯრის ან ოპტიკურ-ბოჭკოვანი შეერთების მეშვეობით, რაც საშუალებას აძლევს სინათლეს მიაღწიოს მოწყობილობის ფოტომგრძნობელ ნაწილს.

ამასობაში, PD ფოტოდეტექტორში ყველაზე ხშირად გამოყენებული კომპონენტი არა PN შეერთება, არამედ PIN შეერთებაა. PN შეერთებასთან შედარებით, PIN შეერთებას შუაში დამატებითი I ფენა აქვს. I ფენა არის N ტიპის ნახევარგამტარის ფენა ძალიან დაბალი დოპინგის კონცენტრაციით. რადგან ის თითქმის შინაგანი ნახევარგამტარია დაბალი კონცენტრაციით, მას I ფენას უწოდებენ. I ფენა შედარებით სქელია და თითქმის მთელ გამოფიტვის რეგიონს იკავებს. ინციდენტური ფოტონების დიდი უმრავლესობა შთანთქავს I ფენას და წარმოქმნის ელექტრონ-ხვრელის წყვილებს (ფოტოგენერირებულ მატარებლებს). I ფენის ორივე მხარეს არის P ტიპის და N ტიპის ნახევარგამტარები ძალიან მაღალი დოპინგის კონცენტრაციით. P და N ფენები ძალიან თხელია, შთანთქავს ინციდენტური ფოტონების ძალიან მცირე ნაწილს და წარმოქმნის ფოტოგენერირებული მატარებლების მცირე რაოდენობას. ამ სტრუქტურას შეუძლია მნიშვნელოვნად დააჩქაროს ფოტოელექტრული ეფექტის რეაგირების სიჩქარე. თუმცა, ზედმეტად ფართო გამოფიტვის რეგიონი გაახანგრძლივებს ფოტოგენერირებული მატარებლების დრიფტის დროს გამოფიტვის რეგიონში, რაც, პირიქით, იწვევს უფრო ნელ რეაქციას. ამიტომ, გამოფიტვის რეგიონის სიგანე გონივრულად უნდა შეირჩეს. PIN შეერთების დიოდის რეაგირების სიჩქარის შეცვლა შესაძლებელია დაშლის რეგიონის სიგანის კონტროლით.

PIN ფოტოდეტექტორი არის მაღალი სიზუსტის გამოსხივების დეტექტორი შესანიშნავი ენერგიის გარჩევადობითა და აღმოჩენის ეფექტურობით. მას შეუძლია ზუსტად გაზომოს სხვადასხვა ტიპის გამოსხივების ენერგია და მიაღწიოს სწრაფ რეაგირებას და მაღალ სტაბილურობას.ფოტოდეტექტორიმისი მიზანია ორი სინათლის ტალღის სიგნალის ელექტრულ სიგნალებად გარდაქმნა დარტყმითი სიხშირის შემდეგ, ლოკალური ოსცილატორის სინათლის დამატებითი ინტენსივობის ხმაურის აღმოფხვრა, შუალედური სიხშირის სიგნალის გაძლიერება და სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობის გაუმჯობესება. PIN ფოტოდეტექტორები გამოირჩევიან მარტივი სტრუქტურით, გამოყენების სიმარტივით, მაღალი მგრძნობელობით, მაღალი გამაძლიერებლით, მაღალი გამტარობით, დაბალი ხმაურით და ძლიერი ჩარევის საწინააღმდეგო უნარით. მათ შეუძლიათ სტაბილურად მუშაობა სხვადასხვა მკაცრ გარემოში და ძირითადად გამოიყენება ქარის გაზომვისა და ლიდარის სიგნალის დეტექტირებისთვის.