Ce este un fotodetector PIN

Ce este un/oFotodetector PIN

Un fotodetector este tocmai un dispozitiv extrem de sensibildispozitiv fotonic semiconductorcare transformă lumina în electricitate utilizând efectul fotoelectric. Componenta sa principală este fotodioda (fotodetectorul PD). Cel mai comun tip este compus dintr-o joncțiune PN, electrozi corespunzători și o carcasă tubulară. Are conductivitate unidirecțională. Când se aplică o tensiune directă, dioda conduce; când se aplică o tensiune inversă, dioda se întrerupe. Fotodetectorul PD este similar cu o diodă semiconductoare obișnuită, cu excepția faptului căFotodetector PDfuncționează sub tensiune inversă și poate fi expus. Este ambalat printr-o fereastră sau o conexiune prin fibră optică, permițând luminii să ajungă la partea fotosensibilă a dispozitivului.

Între timp, componenta cea mai frecvent utilizată în fotodetectorul PD nu este joncțiunea PN, ci joncțiunea PIN. Comparativ cu joncțiunea PN, joncțiunea PIN are un strat I suplimentar la mijloc. Stratul I este un strat de semiconductor de tip N cu o concentrație foarte scăzută de dopare. Deoarece este un semiconductor aproape intrinsec cu o concentrație scăzută, se numește strat I. Stratul I este relativ gros și ocupă aproape întreaga regiune de epuizare. Marea majoritate a fotonilor incidenți sunt absorbiți în stratul I și generează perechi electron-gaură (purtători fotogenerați). Pe ambele părți ale stratului I se află semiconductori de tip P și N cu concentrații foarte mari de dopare. Straturile P și N sunt foarte subțiri, absorbind o proporție foarte mică de fotoni incidenți și generând un număr mic de purtători fotogenerați. Această structură poate accelera semnificativ viteza de răspuns a efectului fotoelectric. Cu toate acestea, o regiune de epuizare prea largă va prelungi timpul de derivă al purtătorilor fotogenerați în regiunea de epuizare, ceea ce duce în schimb la un răspuns mai lent. Prin urmare, lățimea regiunii de epuizare ar trebui selectată în mod rezonabil. Viteza de răspuns a diodei joncțiunii PIN poate fi modificată prin controlul lățimii regiunii de epuizare.

Fotodetectorul PIN este un detector de radiații de înaltă precizie, cu o rezoluție energetică și o eficiență de detecție excelente. Poate măsura cu precizie diverse tipuri de energie radiativă și poate obține un răspuns rapid și performanțe de stabilitate ridicată. Funcția...fotodetectoreste de a converti cele două semnale de undă luminoasă după frecvența de bătaie în semnale electrice, eliminând zgomotul de intensitate suplimentară al luminii oscilatorului local, îmbunătățind semnalul de frecvență intermediară și îmbunătățind raportul semnal-zgomot. Fotodetectoarele PIN se caracterizează prin o structură simplă, ușurință în utilizare, sensibilitate ridicată, câștig mare, lățime de bandă mare, zgomot redus și o capacitate anti-interferență puternică. Acestea pot funcționa stabil în diverse medii dure și sunt utilizate în principal în detectarea semnalului lidar pentru măsurarea vântului.