PIN fotodetektora struktūra

StruktūraPIN fotodetektors

Fotodetektors, ierīce, kas, izmantojot fotoelektrisko efektu, pārveido gaismas signālus elektriskos signālos, ir līdzīga cilvēka acij un var uztvert gan redzamus, gan neredzamus vājus signālus. Pateicoties tā darbības principam, ka gaismas apstarošana izraisa izmaiņas vielas fizikālajās īpašībās, fotodetektoriem ir plašs materiālu klāsts un plašs veidu klāsts, katram no tiem ir savi unikāli pielietojuma scenāriji.
Fotodetektoru veidi tiek klasificēti, pamatojoties uz to strukturālajām īpašībām, tostarp vakuuma optoelektroniskās ierīces, fotovadošie detektori,PIN fotodiodes, fototranzistori un lavīnu diožu detektori (APD fotodetektorsĪpaši jāatzīmē PIN fotodetektors, kas palielina noplicināšanas apgabala platumu, ievadot PN savienojumā zemas koncentrācijas I tipa pusvadītāju slāni, tādējādi samazinot difūzijas kustības ietekmi un uzlabojot reakcijas ātrumu.
PIN fotodiodes ir plaši izmantotas dažādās jomās, piemēram, optiskajā komunikācijā, optiskajos mērījumos, medicīniskajā attēlveidošanā un lāzera tālmēru noteikšanā, pateicoties to augstajai kvantu efektivitātei, zemajam trokšņu līmenim, plašajai spektra reakcijai un ātrajai reakcijai. Piemēram, LBTEK silīcija bāzes pastiprināšanas detektori un balansētie fotodetektori pieder šai kategorijai. Tomēr ir vērts atzīmēt, ka PIN fotodetektoru spēja noteikt vājus gaismas signālus ir ierobežota papildu pastiprinājuma trūkuma dēļ. Lavīnveida fotodiode (APD fotodetektors) pastiprina fotostrāvu, ieviešot strāvas pastiprinājuma reģionu PIN fotodiodes iekšpusē un izmantojot tās iekšējo lavīnas reizināšanas efektu. Tas dod APD fotodetektoriem priekšrocības salīdzinājumā ar PIN fotodetektoriem vāju signālu noteikšanā, ar iekšējo pastiprinājumu līdz pat 10 līdz 100 reizēm. Fotodetektora darbības princips atšķiras atkarībā no tā konkrētā veida, taču tā pamata fotoelektriskā efekta princips ir piemērojams dažādu veidu fotodetektoriem.
Fotodetektori, kas ir mūsdienu optoelektronisko sistēmu galvenā sastāvdaļa, tieši nosaka visas sistēmas precizitāti, uzticamību un stabilitāti. Tos plaši izmanto tādās jomās kā optiskās šķiedras sakari, vides monitorings, medicīniskā attēlveidošana, militārā izlūkošana, rūpnieciskā automatizācija un zinātniskā pētniecība, un tie ir atbildīgi par optisko signālu pārveidošanu izmērāmos elektriskos signālos. Tāpēc visaptveroša un precīza fotodetektoru noteikšana ir ļoti svarīga.