ТипПхотодетектор уређајструктура
ФотодетецторДа ли је уређај који оптички сигнал претвара у електрични сигнал, њену структуру и разноликост, може се углавном поделити у следеће категорије:
(1) фото-кондукциони пхотодетецтор
Када су фотокондуктивни уређаји изложени светлости, фотогенетирани носач повећава њихову проводљивост и смањује њихов отпор. Превозници су узбуђени на собној температури крећу се у правцу под дејством електричног поља, стварајући тако струју. Под условом светлости, електрони су узбуђени и долази до прелаза. Истовремено, они се одликују под деловањем електричног поља да би формирали фото-кокоши. Добијени фотогенетирани носачи повећавају проводљивост уређаја и на тај начин смањују отпор. Фотопроводни фотодетектори обично показују високу добитак и сјајну реакцију у перформансама, али не могу да одговоре на високофреквентне оптичке сигнале, тако да је брзина одговора спора, која у неким аспектима ограничава примену фотопредњивих уређаја.
(2)Пн фотодетецтор
ПН фотодетецтор формира се контактом између полуводичког материјала П-типа и полуводичког материјала Н-типа. Пре формирања контакта, два материјала су у посебној држави. Ниво ферми у полуводичкој П-типу је близу ивице валенционе бенда, док је ниво фермија у се полуводичком нивоу близу ивице проводног опсега. У исто време, ферми ниво материјала Н-типа на ивици проводног опсега се континуирано пребацује према доле све док ниво фермија не буде у истом положају. Промјена положаја проводног опсега и валенс бенда такође прати савијање бенда. ПН Јунцтион је у равнотежи и има јединствен ниво ферми. Са аспекта анализе превозника на накнаду, већина превозника на пуњење у материјалима у типу је рупе, док је већина носилаца на мрежи у Н-типу електрони. Када су два материјала у контакту, због разлике у концентрацији носача, електрони у Н-типу материјали ће се дифузнити на П-тип, док ће се електрони у Н-типу материјала дифузирати у супротном смеру рупама. The uncompensated area left by the diffusion of electrons and holes will form a built-in electric field, and the built-in electric field will trend carrier drift, and the direction of drift is just opposite to the direction of diffusion, which means that the formation of the built-in electric field prevents the diffusion of carriers, and there are both diffusion and drift inside the PN junction until the two kinds of motion are balanced, so that the static carrier flow is zero. Унутрашња динамичка равнотежа.
Када је ПН спој изложен светлосном зрачењу, енергија фотона се преноси у превозник, а генерише се фотогенетирани носач, односно, фото-алогенерирани пари за електронски отвор. Под акцијом електричног поља, електрон и рупа одлазе до Н региона и региона П, односно усмерени део фотогенираног превозника ствара фото-буренички. Ово је основни принцип пн раскрснице фотодетерка.
(3)ПИН фотодетецтор
ПИН фотодиоде је материјал за П-тип и Н-типа између и слоја и слоја материјала је углавном интринзичан или ниско допинг материјал. Његов радни механизам је сличан ПН раскрсници, када је ПИН Јунцтион изложен светлосном зрачењу, фотон преноси енергију електрон, генеришући фотогениране превознике, а унутрашње електрично поље или спољни електрични поље одвојиће фотогенериране електронске рупе у слоју исцрпљених истрошених у спољном кругу. Улога одиграна слојем И је да проширим ширину исцрпљивог слоја, а слој ћу у потпуности постати слој исцрпљења под великим напоном пристраности, а створени су парови за производњу електрона убрзано раздвојени, па је брзина одговора ПИН раскрснице фотодетецтор генерално брже од оног детектора ПИН раскрснице. Превозници изван И слоја такође се прикупљају слојем исцрпљености кроз дифузијски покрет, формирајући дифузијску струју. Дебљина И слоја је генерално врло танка, а њена сврха је да побољша брзину одговора детектора.
(4)АПД фотодетецторАваланцхе Фотодиода
МеханизамАваланцхе Фотодиодаје слично ономе од ПН раскрснице. АПД фотодетецтор користи снажно допед пн раскрснице, оперативни напон на основу АПД детекције је велик, а када се дода велики обрнуто пристрасност, милиција за судар и лавина множина ће се појавити унутар АПД-а, а перформансе детектора је повећана и перформансе детектора. Када је АПД у режиму обрнутог пристрага, електрично поље у исцрпљујуће слој ће бити веома снажно, а фотогенетирани носачи генерисани светлошћу брзо ће се одвојити и брзо одселити под деловањем електричног поља. Постоји вероватноћа да ће електрони налетити у решетку током овог процеса, узрокујући да се електрони у решетки буду јонизовани. Овај поступак се понавља, а јонизовани јони у решетки такође су се судали са решетком, узрокујући да је број носача набоја у АПД-у да се повећају, што резултира великом струјом. То је овај јединствени физички механизам унутар АПД-а да су детектори засновани на АПД-у опћенито имају карактеристике брзог брзине одзива, велику добијању вредности тренутне вредности и високе осетљивости. У поређењу са ПН раскрсницом и ПИН Јунцтион, АПД има бржу брзину реакције, што је најбрже брзина одговора међу тренутним фотосертизитивним цевима.
(5) Сцхоттки Јунцтион Пхотодетецтор
Основна структура фотодетета Сцхоттки Сцхоллцтион је Сцхоттки Диода, чије су електричне карактеристике сличне горе описаним оним ПН раскрснице и има једнодиректно проводљивост са позитивним проводљивошћу и преокренутим прекидом. Када метал са високом функцијом рада и полуводич са ниским функцијом рада формира се, формира се Сцхоттки баријера, а резултирајући раскрсништво је Сцхоттки Јунцтион. Главни механизам је нешто сличан ПН раскрсници, узимајући се полуводичима Н-типа као пример, када два материјала формирају контакт, због различитих концентрација електрона два материјала, електрони у полуводичу ће се дифузирати на металну страну. Дифузни електрони се непрекидно накупљају на једном крају метала, уносећи оригиналну електричну неутралност метала, формирајући уграђени електрични поље са полуводича на металу на контактној површини, а електрони ће се одселити под деловањем унутрашњег електричног поља, а покретач и дифузија превозника ће се истовремено извести и коттирајући дифузију и дрилирање и коначно да се достигне дифузија и дрилифиција. Под светлосним условима, баријерска регија директно упија светлост и ствара парове електронских рупа, док фотогенирани носачи унутар ПН Јунцтион-а морају да прођу кроз дифузијски регион да би достигли регијама. У поређењу са ПН раскрсницом, фотодетектор заснован на Сцхоттки Сцхоуцтион има бржу брзину реакције, а брзина одговора може чак и да достигне НС ниво.
Вријеме поште: авг-13-2024