ТүріФотодетектор құрылғысықұрылым
ФотодетекторБұл оптикалық сигналды электрлік сигналды электрлік сигналды, оның құрылымын және алуан түрлендіретін құрылғы, негізінен келесі санаттарға бөлінуі мүмкін:
(1) фотоОденциалды фотодедор
Фотококондентивті құрылғылар жарыққа ұшыраған кезде, фотогенерленген тасымалдаушы олардың өткізгіштігін арттырады және олардың қарсылығын төмендетеді. Тасымалдаушылар бөлме температурасында электр өрісінің әсерінен бағытта қозғалады, осылайша ток өндіреді. Жарық жағдайында электрондар қозғалуға және көшу пайда болады. Сонымен бірге, олар электр өрісінің әсерінен электр өрісінің әсерінен фотокрамплинді қалыптастыру үшін ағып кетті. Алынған фотогендік тасымалдаушылар құрылғының өткізгіштігін арттырады және осылайша қарсылық азаяды. Фотокотошативті фотодетекторлар әдетте өнімділікте жоғары пайда мен үлкен жауаптылықты көрсетеді, бірақ олар жоғары жиілікті оптикалық сигналдарға жауап бере алмайды, сондықтан жауап жылдамдығы баяу, бұл кейбір аспектілерде фотоконстрактивті құрылғыларды қолдануды шектейді.
(2)Pn PhotodeTector
Pn PhotodeTector P-типті жартылай өткізгіш материалы мен n типті жартылай өткізгіш материал арасындағы байланыс арқылы құрылады. Контакті пайда болғанға дейін екі материал жеке күйде. P-Type жартылай өткізгішіндегі Fermi деңгейі валенттілік диапазонының шетіне жақын, ал N-Type жартылай өткізгіштегі FERMI деңгейі өткізгіштің шетіне жақын. Сонымен бірге, өткізгіштің шетіндегі N-Type материалының FERMI деңгейі екі материалдың Ферми деңгейі бірдей болғанша тұрақты түрде төмен қарай жылжытылады. Өткізу тобы мен валенттілік диапазонының өзгеруі топтың иілуімен қатар жүреді. Pn түйісуі тепе-теңдікте болып табылады және фермидің біркелкі деңгейі бар. Тасымалдаушыларды талдаудың аспектілерінен P-типті материалдардағы зарядтардың көп бөлігі тесіктер болып табылады, ал N-Type материалдарындағы зарядтардың көпшілігі электрондар болып табылады. Тасымалдаушының концентрациясының айырмашылығына байланысты екі материал байланыста болған кезде, N-Type материалдарындағы электрондар P-type-ге бөлінеді, ал N-Type материалдарындағы электрондар тесіктерге қарсы бағытта таралады. Кірістірілген электр өрісінің таралуымен қалған сымған аймақ, ал дрификатордың бағыты диффузия бағытына қарама-қарсы болады, демек, тасымалдаушылардың түзілуіне қарсы болады, демек, статикалық тасымалдаушы ағыны теңдестірілгенге дейін диффузия да бар. Ішкі динамикалық тепе-теңдік.
PN түйіні ашық сәулеге ұшыраған кезде, фотонның энергиясы тасымалдаушыға беріледі, ал фотогенерленген тасымалдаушы, яғни фотогенерленген электрон-тесік жұбы пайда болады. Электр өрісінің әсерінен электронды және тесіктер N Аймаққа және P аймағына тиісінше, тиісінше, ал фотогенерленген тасымалдаушының бағыты фотокрамптқа түседі. Бұл Pn түйіспесінің фотодедорының негізгі қағидасы.
(3)ПИН-кодтағы PIN-код
PIN PIN фотодиоды - I қабат арасындағы P-Type материалы және N-Type материалы, I қабат арасындағы I типті материал, меншіктің I қабаты, әдетте, ішкі немесе төмен допинг материалдары. PIN коетері PN түйіспесіне ұқсас, егер PIN коэффициенті жарық сәулеленуіне ұшыраған кезде, фотогенерленген зарядталған тасымалдаушыларды шығаратын электронды, ал ішкі электромат өрісіне, ал ішкі электромат жұптарын сарқылды қабатқа жібереді, ал бұрылған зарядталған тасымалдаушылар сыртқы тізбектегі токты құрайды. Layer-де ойнаған рөлі - бұл таусылған қабаттың енін кеңейту, және мен толығымен, мен қатты бұралама қабатқа айналамын, ал электрон-тесіктердің жасалған жұптары тез бөлінеді, сондықтан PIN-түйісушінің жауап жылдамдығы PN түйісу детекторына қарағанда тезірек болады. I қабатынан тыс тасымалдаушылар да диффузиялық қозғалысты қалыптастыратын диффузиялық қозғалыс арқылы сарпондық қабатпен де жиналады. I қабаттың қалыңдығы, әдетте, өте жұқа, сондықтан оның мақсаты - детектордың жауап жылдамдығын жақсарту.
(4)APD PhotodeTectorҚар көшкіні
МеханизміҚар көшкініpn түйісуіне ұқсас. APD PhotodeTector APD анықтауларына негізделген жұмыс кернеуі үлкен, ал үлкен кернеу қосылған кезде, үлкен кернеу қосылған кезде, алапта иондау және көшіруді көбейту керек, ал детектордың өнімділігі төмендеді. APD кері бұрау режимінде болған кезде, сарқылу қабатындағы электр өрісі өте күшті болады, ал жарықпен жасалған фотогенерленген тасымалдаушылар тез бөлініп, электр өрісінің әсерінен жылдам бөлінеді. Электрондар бұл процесте торға түсетін ықтималдық бар, торда электрондар иондалған болуы мүмкін. Бұл процесс қайталанады, және тордағы иондалған иондар сонымен қатар тормен соқтығысып, APD-дің санын көбейтуге, нәтижесінде үлкен токқа әкеледі. Бұл APD-дегі бұл бірегей физикалық механизм, бұл APD негізіндегі детекторлар, әдетте, тез жауап беру жылдамдығы, үлкен құндылық және жоғары сезімталдық сипаттамалары бар. PN түйіспесі мен PIN коетті түйіспемен салыстырғанда APD жылдам жауап жылдамдығы бар, бұл ағымдағы фотосезгіш түтіктер арасында тез жауап беру жылдамдығы.
(5) Schottky Junction PhotodeTector
Шотланың түйіспесінің негізгі құрылымы - бұл электрлік сипаттамалары жоғарыда сипатталған PN түйіспесінің ұқсас, және ол оң өткізіліп, кері кесілген бір бағытты өткізгіштікке ие. Металл жоғары жұмыс істейтін металл және жұмысы төмен жартылай өткізгіш және жұмысы төмен жартылай өткізгішпен байланыс, шовли тосқауылы пайда болады, ал нәтижесінде туындыны - Schottsy Nunction. Негізгі механизм PN түйісуіне ұқсас, n-типті жартылай өткізгіштерді мысал ретінде қабылдайды, мысалы, екі материалдың концентрациясына байланысты, екі материалдың концентрациясына байланысты, жартылай өткізгіштегі электрондар металл жағына таралады. Дифирленген электрондар металдың бір ұшында үнемі жиналады, осылайша металдың бастапқы электрлік бейтараптығын жояды, сонымен қатар электронстардан металдан металдан металдан жасалған, ал электрондар бір уақытта динамикалық тепе-теңдікке қол жеткізеді және ақырында Schottky Nunction құрайды. Жеңіл жағдайларда, тосқауыл аймағы ашық және электронды тесік жұптарын түзетеді және Pn түйіспесінің ішіндегі фотогенерленген тасымалдаушылар түйісу аймағына жету үшін диффузиялық аймақ арқылы өтуі керек. PN түйіспесімен салыстырғанда, Schottky Nunction негізінде фотодетектор тезірек жауап беру жылдамдығына ие, ал жауап жылдамдығы NS деңгейге жете алады.
POST TIME: AUG-13-2024