Naon PIN photodetector

Naon aPIN potodetektor

Photodetector mangrupikeun sensitip pisanalat photonic semikonduktornu ngarobah cahaya jadi listrik ku ngamangpaatkeun éfék photoelectric. Komponén utama na nyaéta photodiode (PD photodetector). Jinis anu paling umum diwangun ku simpang PN, lead éléktroda anu cocog sareng cangkang tabung. Cai mibanda konduktivitas unidirectional. Nalika tegangan maju diterapkeun, dioda konduktor; nalika tegangan sabalikna diterapkeun, dioda pareum. PD photodetector sarupa jeung dioda semikonduktor umum, iwal tiPD potodetektorberoperasi dina tegangan sabalikna sarta bisa kakeunaan. Hal ieu ngarangkep ngaliwatan jandela atawa sambungan serat optik, sahingga cahaya bisa ngahontal bagian photosensitive alat.

Samentara éta, komponén anu paling sering dianggo dina PD photodetector sanes simpang PN tapi simpang PIN. Dibandingkeun sareng simpang PN, simpang PIN ngagaduhan lapisan I tambahan di tengahna. Lapisan I nyaéta lapisan semikonduktor tipe-N kalayan konsentrasi doping anu handap pisan. Kusabab éta mangrupa semikonduktor ampir Intrinsik kalawan konsentrasi low, mangka disebut lapisan I. Lapisan I kawilang kandel sarta ampir nempatan sakabéh wewengkon depletion. Seuseueurna foton kajadian kaserep dina lapisan I sareng ngahasilkeun pasangan éléktron-liang (pembawa fotogenerasi). Dina kadua sisi lapisan I aya semikonduktor tipe-P jeung tipe-N kalawan konsentrasi doping kacida luhurna. Lapisan P jeung N pisan ipis, nyerep proporsi leutik pisan foton kajadian sarta ngahasilkeun sajumlah leutik pamawa photogenerated. Struktur ieu sacara signifikan tiasa ngagancangkeun laju réspon éfék fotoéléktrik. Sanajan kitu, wewengkon depletion overly lega bakal manjangkeun waktu drift operator photogenerated di wewengkon depletion, nu malah ngakibatkeun respon laun. Ku alatan éta, lebar wewengkon depletion kudu alesan dipilih. Laju respon dioda simpang PIN bisa dirobah ku ngadalikeun rubak wewengkon depletion.

Photodetector PIN mangrupikeun detektor radiasi presisi luhur kalayan resolusi énergi anu saé sareng efisiensi deteksi. Éta akurat tiasa ngukur rupa-rupa énergi radiasi sareng ngahontal réspon gancang sareng kinerja stabilitas anu luhur. Fungsi tinapotodetektornyaéta ngarobah dua sinyal gelombang cahaya sanggeus frékuénsi ketukan kana sinyal listrik, ngaleungitkeun inténsitas noise tambahan tina lampu osilator lokal, ningkatkeun sinyal frékuénsi panengah, sarta ngaronjatkeun rasio signal-to-noise. Photodetectors PIN gaduh struktur anu sederhana, gampang dianggo, sensitipitas luhur, gain tinggi, rubakpita tinggi, noise rendah, sareng kamampuan anti gangguan anu kuat. Éta tiasa beroperasi sacara stabil dina sababaraha lingkungan anu parah sareng umumna diterapkeun dina deteksi sinyal lidar pangukuran angin.