PIN fotodedektörü nedir?

Nedir?PIN fotodedektörü

Bir fotodedektör tam olarak son derece hassas bir cihazdıryarı iletken fotonik cihazFotoelektrik etkiyi kullanarak ışığı elektriğe dönüştüren bir diyottur. Ana bileşeni fotodiyottur (PD fotodetektör). En yaygın türü bir PN bağlantısı, ilgili elektrot uçları ve bir tüp kabuğundan oluşur. Tek yönlü iletkenliğe sahiptir. İleri gerilim uygulandığında diyot iletir; ters gerilim uygulandığında ise iletimi keser. PD fotodetektör, sıradan bir yarı iletken diyota benzer, ancakPD fotodedektörüTers voltajla çalışır ve açığa çıkarılabilir. Bir pencere veya optik fiber bağlantı yoluyla paketlenerek, ışığın cihazın ışığa duyarlı kısmına ulaşmasını sağlar.

Bu arada, PD fotodetektörde en yaygın kullanılan bileşen PN bağlantısı değil, PIN bağlantısıdır. PN bağlantısıyla karşılaştırıldığında, PIN bağlantısının ortasında ek bir I tabakası vardır. I tabakası, çok düşük doping konsantrasyonuna sahip bir N tipi yarı iletken tabakasıdır. Düşük konsantrasyona sahip neredeyse içsel bir yarı iletken olduğu için I tabakası olarak adlandırılır. I tabakası nispeten kalındır ve neredeyse tüm tükenme bölgesini kaplar. Gelen fotonların büyük çoğunluğu I tabakasında emilir ve elektron-delik çiftleri (fotojenerasyonlu taşıyıcılar) oluşturur. I tabakasının her iki tarafında çok yüksek doping konsantrasyonlarına sahip P tipi ve N tipi yarı iletkenler bulunur. P ve N tabakaları çok incedir, gelen fotonların çok küçük bir kısmını emer ve az sayıda fotojenerasyonlu taşıyıcı oluşturur. Bu yapı, fotoelektrik etkinin tepki hızını önemli ölçüde artırabilir. Ancak, aşırı geniş bir tükenme bölgesi, tükenme bölgesindeki fotojenlenmiş taşıyıcıların sürüklenme süresini uzatacak ve bu da daha yavaş bir tepkiye yol açacaktır. Bu nedenle, tükenme bölgesinin genişliği makul bir şekilde seçilmelidir. PIN bağlantı diyotunun tepki hızı, tükenme bölgesinin genişliği kontrol edilerek değiştirilebilir.

PIN fotodedektörü, mükemmel enerji çözünürlüğü ve algılama verimliliğine sahip, yüksek hassasiyetli bir radyasyon dedektörüdür. Çeşitli radyasyon enerji türlerini doğru bir şekilde ölçebilir, hızlı tepki ve yüksek kararlılık performansı sağlayabilir. Fonksiyonu:fotodedektörVuruş frekansından sonraki iki ışık dalgası sinyalini elektrik sinyallerine dönüştürmek, yerel osilatör ışığının ek yoğunluk gürültüsünü ortadan kaldırmak, ara frekans sinyalini güçlendirmek ve sinyal-gürültü oranını iyileştirmektir. PIN fotodedektörleri basit bir yapıya, kullanım kolaylığına, yüksek hassasiyete, yüksek kazanca, yüksek bant genişliğine, düşük gürültüye ve güçlü parazit önleme özelliğine sahiptir. Çeşitli zorlu ortamlarda kararlı bir şekilde çalışabilirler ve çoğunlukla rüzgar ölçümü ve lidar sinyal tespitinde kullanılırlar.