Wat is 'n PIN-fotodetektor

Wat is 'nPIN-fotodetektor

'n Fotodetektor is juis 'n hoogs sensitiewehalfgeleier fotoniese toestelwat lig in elektrisiteit omskakel deur die fotoëlektriese effek te gebruik. Die hoofkomponent daarvan is die fotodiode (PD-fotodetektor). Die mees algemene tipe bestaan ​​uit 'n PN-voeg, ooreenstemmende elektrodedrade en 'n buisomhulsel. Dit het unidireksionele geleidingsvermoë. Wanneer 'n voorwaartse spanning toegepas word, gelei die diode; wanneer 'n terugwaartse spanning toegepas word, sny die diode af. Die PD-fotodetektor is soortgelyk aan 'n gewone halfgeleierdiode, behalwe datPD-fotodetektorwerk onder omgekeerde spanning en kan blootgestel word. Dit word deur 'n venster of optiese veselverbinding verpak, wat lig toelaat om die fotosensitiewe deel van die toestel te bereik.

Intussen is die mees gebruikte komponent in 'n PD-fotodetektor nie die PN-aansluiting nie, maar die PIN-aansluiting. In vergelyking met die PN-aansluiting het die PIN-aansluiting 'n bykomende I-laag in die middel. Die I-laag is 'n laag N-tipe halfgeleier met 'n baie lae doteringskonsentrasie. Omdat dit 'n amper intrinsieke halfgeleier met 'n lae konsentrasie is, word dit die I-laag genoem. Laag I is relatief dik en beslaan amper die hele uitputtingsgebied. Die oorgrote meerderheid van die invallende fotone word in die I-laag geabsorbeer en genereer elektron-gat-pare (fotogegenereerde draers). Aan beide kante van die I-laag is P-tipe en N-tipe halfgeleiers met baie hoë doteringskonsentrasies. Die P- en N-lae is baie dun, absorbeer 'n baie klein deel van die invallende fotone en genereer 'n klein aantal fotogegenereerde draers. Hierdie struktuur kan die reaksiespoed van die fotoëlektriese effek aansienlik versnel. 'n Te wye uitputtingsgebied sal egter die dryftyd van fotogegenereerde draers in die uitputtingsgebied verleng, wat eerder tot 'n stadiger reaksie lei. Daarom moet die breedte van die uitputtingsgebied redelik gekies word. Die reaksiespoed van die PIN-voegdiode kan verander word deur die breedte van die uitputtingsgebied te beheer.

Die PIN-fotodetektor is 'n hoë-presisie stralingsdetektor met uitstekende energie-resolusie en deteksie-doeltreffendheid. Dit kan verskillende tipes stralingsenergie akkuraat meet en vinnige reaksie en hoë stabiliteitsprestasie behaal. Die funksie van diefotodetektoris om die twee liggolfseine na die klopfrekwensie in elektriese seine om te skakel, die bykomende intensiteitsgeraas van die plaaslike ossillatorlig uit te skakel, die intermediêre frekwensiesein te verbeter en die sein-tot-geraasverhouding te verbeter. PIN-fotodetektors beskik oor 'n eenvoudige struktuur, gebruiksgemak, hoë sensitiwiteit, hoë wins, hoë bandwydte, lae geraas en sterk anti-interferensievermoë. Hulle kan stabiel in verskeie strawwe omgewings werk en word hoofsaaklik toegepas in windmeting-lidar-seinopsporing.