Che cosa è un fotodetector PIN?

Che cosa è unFotorilevatore PIN

Un fotodiodo è precisamente un dispositivo altamente sensibiledispositivo fotonico a semiconduttoreche converte la luce in elettricità sfruttando l'effetto fotoelettrico. Il suo componente principale è il fotodiodo (fotodiodo rivelatore). Il tipo più comune è composto da una giunzione PN, dai relativi elettrodi e da un involucro tubolare. Ha conduttività unidirezionale. Quando viene applicata una tensione diretta, il diodo conduce; quando viene applicata una tensione inversa, il diodo si interrompe. Il fotodiodo rivelatore è simile a un comune diodo a semiconduttore, tranne per il fatto cheFotodiodo PDFunziona sotto tensione inversa e può essere esposto. È confezionato tramite una finestra o una connessione in fibra ottica, consentendo alla luce di raggiungere la parte fotosensibile del dispositivo.

Nel frattempo, il componente più comunemente utilizzato nei fotorivelatori PD non è la giunzione PN, bensì la giunzione PIN. Rispetto alla giunzione PN, la giunzione PIN presenta uno strato I aggiuntivo al centro. Lo strato I è uno strato di semiconduttore di tipo N con una concentrazione di drogaggio molto bassa. Poiché è un semiconduttore quasi intrinseco con una bassa concentrazione, è chiamato strato I. Lo strato I è relativamente spesso e occupa quasi l'intera regione di svuotamento. La stragrande maggioranza dei fotoni incidenti viene assorbita nello strato I e genera coppie elettrone-lacuna (portatori fotogenerati). Su entrambi i lati dello strato I si trovano semiconduttori di tipo P e di tipo N con concentrazioni di drogaggio molto elevate. Gli strati P e N sono molto sottili, assorbendo una percentuale molto piccola di fotoni incidenti e generando un numero limitato di portatori fotogenerati. Questa struttura può accelerare significativamente la velocità di risposta dell'effetto fotoelettrico. Tuttavia, una regione di svuotamento eccessivamente ampia prolungherà il tempo di deriva dei portatori fotogenerati nella regione di svuotamento, il che si traduce in una risposta più lenta. Pertanto, la larghezza della regione di svuotamento dovrebbe essere scelta con ragionevolezza. La velocità di risposta del diodo a giunzione PIN può essere modificata controllando la larghezza della regione di svuotamento.

Il fotodiodo PIN è un rilevatore di radiazioni ad alta precisione con eccellente risoluzione energetica ed efficienza di rilevamento. Può misurare con precisione vari tipi di energia di radiazione e ottenere una risposta rapida e prestazioni di elevata stabilità. La funzione del...fotodiodoLa sua funzione è convertire i due segnali luminosi dopo la frequenza di battimento in segnali elettrici, eliminare il rumore di intensità aggiuntivo della luce dell'oscillatore locale, potenziare il segnale a frequenza intermedia e migliorare il rapporto segnale/rumore. I fotodetector PIN presentano una struttura semplice, facilità d'uso, elevata sensibilità, elevato guadagno, elevata larghezza di banda, basso rumore e una forte capacità anti-interferenza. Possono funzionare stabilmente in vari ambienti difficili e sono principalmente utilizzati nel rilevamento del segnale lidar per la misurazione del vento.