Wat is eenPIN-fotodetector
Een fotodetector is precies een zeer gevoeligehalfgeleider fotonisch apparaatdie licht omzet in elektriciteit door gebruik te maken van het foto-elektrische effect. Het belangrijkste onderdeel is de fotodiode (PD-fotodetector). Het meest voorkomende type bestaat uit een PN-overgang, bijbehorende elektrodeaansluitingen en een buismantel. Deze heeft een unidirectionele geleidbaarheid. Bij een doorlaatspanning geleidt de diode; bij een sperspanning schakelt de diode uit. Een PD-fotodetector is vergelijkbaar met een gewone halfgeleiderdiode, met dit verschil:PD-fotodetectorWerkt onder omgekeerde spanning en kan blootgesteld worden. Het is verpakt via een venster of een glasvezelverbinding, waardoor licht het lichtgevoelige deel van het apparaat kan bereiken.
Ondertussen is de meest gebruikte component in een PD-fotodetector niet de PN-overgang, maar de PIN-overgang. Vergeleken met de PN-overgang heeft de PIN-overgang een extra I-laag in het midden. De I-laag is een laag N-type halfgeleider met een zeer lage dopingconcentratie. Omdat het een bijna intrinsieke halfgeleider is met een lage concentratie, wordt het de I-laag genoemd. Laag I is relatief dik en beslaat bijna het gehele depletiegebied. De overgrote meerderheid van de invallende fotonen wordt geabsorbeerd in de I-laag en genereert elektron-gatparen (fotogegenereerde ladingsdragers). Aan beide zijden van de I-laag bevinden zich P-type en N-type halfgeleiders met zeer hoge dopingconcentraties. De P- en N-lagen zijn zeer dun, absorberen een zeer klein deel van de invallende fotonen en genereren een klein aantal fotogegenereerde ladingsdragers. Deze structuur kan de reactiesnelheid van het foto-elektrische effect aanzienlijk versnellen. Een te breed depletiegebied zal echter de drifttijd van fotogegenereerde ladingsdragers in het depletiegebied verlengen, wat in plaats daarvan leidt tot een tragere respons. Daarom moet de breedte van het depletiegebied zorgvuldig worden gekozen. De responssnelheid van de PIN-junctiediode kan worden gewijzigd door de breedte van het depletiegebied te regelen.
De PIN-fotodetector is een zeer nauwkeurige stralingsdetector met een uitstekende energieresolutie en detectie-efficiëntie. Hij kan verschillende soorten stralingsenergie nauwkeurig meten en een snelle respons en hoge stabiliteit bereiken. De functie van defotodetectorHet doel is om de twee lichtgolfsignalen na de slagfrequentie om te zetten in elektrische signalen, de extra intensiteitsruis van het lokale oscillatorlicht te elimineren, het middenfrequente signaal te versterken en de signaal-ruisverhouding te verbeteren. PIN-fotodetectoren kenmerken zich door een eenvoudige structuur, gebruiksgemak, hoge gevoeligheid, hoge versterking, hoge bandbreedte, lage ruis en een sterk anti-interferentievermogen. Ze kunnen stabiel werken in diverse zware omstandigheden en worden voornamelijk toegepast bij de detectie van windmetingen en lidarsignalen.
Plaatsingstijd: 21-04-2025