Τι είναι έναΦωτοανιχνευτής PIN
Ένας φωτοανιχνευτής είναι ακριβώς ένας εξαιρετικά ευαίσθητοςφωτονική συσκευή ημιαγωγώνπου μετατρέπει το φως σε ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Το κύριο συστατικό του είναι η φωτοδίοδος (φωτοανιχνευτής PD). Ο πιο συνηθισμένος τύπος αποτελείται από μια σύνδεση PN, τους αντίστοιχους ακροδέκτες ηλεκτροδίων και ένα κέλυφος σωλήνα. Έχει μονοκατευθυντική αγωγιμότητα. Όταν εφαρμόζεται ορθή τάση, η δίοδος άγει. όταν εφαρμόζεται αντίστροφη τάση, η δίοδος διακόπτει. Ο φωτοανιχνευτής PD είναι παρόμοιος με μια κοινή δίοδο ημιαγωγών, εκτός από το ότιΦωτοανιχνευτής PDΛειτουργεί υπό αντίστροφη τάση και μπορεί να εκτεθεί. Συσκευάζεται μέσω ενός παραθύρου ή μιας σύνδεσης οπτικής ίνας, επιτρέποντας στο φως να φτάσει στο φωτοευαίσθητο μέρος της συσκευής.
Εν τω μεταξύ, το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο εξάρτημα στον φωτοανιχνευτή PD δεν είναι η επαφή PN αλλά η επαφή PIN. Σε σύγκριση με την επαφή PN, η επαφή PIN έχει ένα επιπλέον στρώμα I στη μέση. Το στρώμα I είναι ένα στρώμα ημιαγωγού τύπου N με πολύ χαμηλή συγκέντρωση πρόσμιξης. Επειδή είναι ένας σχεδόν εγγενής ημιαγωγός με χαμηλή συγκέντρωση, ονομάζεται στρώμα I. Το στρώμα I είναι σχετικά παχύ και καταλαμβάνει σχεδόν ολόκληρη την περιοχή εξάντλησης. Η συντριπτική πλειοψηφία των προσπίπτοντων φωτονίων απορροφάται στο στρώμα I και παράγει ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών (φωτογεννημένους φορείς). Και στις δύο πλευρές του στρώματος I υπάρχουν ημιαγωγοί τύπου P και τύπου N με πολύ υψηλές συγκεντρώσεις πρόσμιξης. Τα στρώματα P και N είναι πολύ λεπτά, απορροφώντας ένα πολύ μικρό ποσοστό προσπίπτοντων φωτονίων και παράγοντας έναν μικρό αριθμό φωτογεννημένων φορέων. Αυτή η δομή μπορεί να επιταχύνει σημαντικά την ταχύτητα απόκρισης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Ωστόσο, μια υπερβολικά μεγάλη περιοχή εξάντλησης θα παρατείνει τον χρόνο ολίσθησης των φωτογεννημένων φορέων στην περιοχή εξάντλησης, γεγονός που αντίθετα οδηγεί σε μια πιο αργή απόκριση. Επομένως, το πλάτος της περιοχής εξάντλησης θα πρέπει να επιλεγεί με εύλογο τρόπο. Η ταχύτητα απόκρισης της διόδου σύνδεσης PIN μπορεί να αλλάξει ελέγχοντας το πλάτος της περιοχής εξάντλησης.
Ο φωτοανιχνευτής PIN είναι ένας ανιχνευτής ακτινοβολίας υψηλής ακρίβειας με εξαιρετική ενεργειακή ανάλυση και απόδοση ανίχνευσης. Μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια διάφορους τύπους ενέργειας ακτινοβολίας και να επιτύχει γρήγορη απόκριση και υψηλή απόδοση σταθερότητας. Η λειτουργία τουφωτοανιχνευτήςείναι η μετατροπή των δύο σημάτων φωτεινού κύματος μετά τη συχνότητα παλμού σε ηλεκτρικά σήματα, η εξάλειψη του πρόσθετου θορύβου έντασης του τοπικού ταλαντωτή φωτός, η ενίσχυση του σήματος ενδιάμεσης συχνότητας και η βελτίωση του λόγου σήματος προς θόρυβο. Οι φωτοανιχνευτές PIN διαθέτουν απλή δομή, ευκολία χρήσης, υψηλή ευαισθησία, υψηλό κέρδος, υψηλό εύρος ζώνης, χαμηλό θόρυβο και ισχυρή ικανότητα αντι-παρεμβολής. Μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε διάφορα σκληρά περιβάλλοντα και εφαρμόζονται κυρίως στην ανίχνευση σήματος lidar μέτρησης ανέμου.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Απριλίου 2025