Naon ari fotodetektor PIN téh?

Naon ariDetektor foto PIN

Fotodetektor téh mangrupa alat anu sénsitip pisanalat fotonik semikonduktoranu ngarobah cahaya jadi listrik ku cara ngamangpaatkeun éfék fotoéléktrik. Komponén utama na nyaéta fotodioda (fotodetéktor PD). Jenis anu paling umum diwangun ku sambungan PN, kabel éléktroda anu saluyu sareng cangkang tabung. Éta ngagaduhan konduktivitas unidirectional. Nalika tegangan maju diterapkeun, dioda ngalirkeun; nalika tegangan tibalik diterapkeun, dioda pegat. Fotodetéktor PD sami sareng dioda semikonduktor umum, kecuali étaFotodetektor PDberoperasi dina tegangan tibalik sareng tiasa kakeunaan. Éta dibungkus ngalangkungan sambungan jandela atanapi serat optik, ngamungkinkeun cahaya ngahontal bagian fotosénsitip alat éta.

Samentara éta, komponén anu paling sering dianggo dina photodetektor PD sanés sambungan PN tapi sambungan PIN. Dibandingkeun sareng sambungan PN, sambungan PIN ngagaduhan lapisan I tambahan di tengah. Lapisan I nyaéta lapisan semikonduktor tipe-N kalayan konsentrasi doping anu handap pisan. Kusabab éta mangrupikeun semikonduktor ampir intrinsik kalayan konsentrasi anu handap, éta disebut lapisan I. Lapisan I relatif kandel sareng ampir nempatan sakumna daérah deplesi. Mayoritas foton datang diserep dina lapisan I sareng ngahasilkeun pasangan éléktron-liang (pembawa fotogenerasi). Di dua sisi lapisan I aya semikonduktor tipe-P sareng tipe-N kalayan konsentrasi doping anu luhur pisan. Lapisan P sareng N ipis pisan, nyerep proporsi foton datang anu alit pisan sareng ngahasilkeun sajumlah alit pembawa fotogenerasi. Struktur ieu tiasa sacara signifikan ngagancangkeun kecepatan réspon tina éfék fotoéléktrik. Nanging, daérah deplesi anu kaleuleuwihi lega bakal manjangkeun waktos drift pembawa fotogenerasi di daérah deplesi, anu sabalikna ngarah kana réspon anu langkung laun. Ku alatan éta, lébar daérah deplesi kedah dipilih sacara wajar. Laju réspon dioda sambungan PIN tiasa dirobih ku cara ngontrol lébar daérah deplesi.

Detektor foto PIN nyaéta detektor radiasi presisi tinggi kalayan résolusi énergi sareng efisiensi deteksi anu saé pisan. Éta tiasa ngukur rupa-rupa jinis énergi radiasi sacara akurat sareng ngahontal réspon anu gancang sareng kinerja stabilitas anu luhur. Fungsi tinafotodetektornyaéta pikeun ngarobah dua sinyal gelombang cahaya saatos frékuénsi ketukan kana sinyal listrik, ngaleungitkeun noise inténsitas tambahan tina lampu osilator lokal, ningkatkeun sinyal frékuénsi panengah, sareng ningkatkeun babandingan signal-to-noise. Fotodetektor PIN ngagaduhan struktur anu saderhana, gampang dianggo, sensitipitas anu luhur, gain anu luhur, bandwidth anu luhur, noise anu handap, sareng kamampuan anti-gangguan anu kuat. Éta tiasa beroperasi sacara stabil dina rupa-rupa lingkungan anu kasar sareng utamina diterapkeun dina pangukuran angin deteksi sinyal lidar.