Que é un fotodetector PIN?

Que é un/unhafotodetector PIN

Un fotodetector é precisamente un dispositivo altamente sensibledispositivo fotónico semiconductorque converte a luz en electricidade utilizando o efecto fotoeléctrico. O seu compoñente principal é o fotodíodo (fotodetector PD). O tipo máis común está composto por unha unión PN, os correspondentes eléctrodos e unha carcasa de tubo. Ten condutividade unidireccional. Cando se aplica unha tensión directa, o díodo conduce; cando se aplica unha tensión inversa, o díodo desconecta. O fotodetector PD é similar a un díodo semicondutor común, agás quefotodetector PDfunciona a tensión inversa e pode ser exposto. Está empaquetado a través dunha xanela ou conexión de fibra óptica, o que permite que a luz chegue á parte fotosensible do dispositivo.

Mentres tanto, o compoñente máis empregado no fotodetector PD non é a unión PN, senón a unión PIN. En comparación coa unión PN, a unión PIN ten unha capa I adicional no medio. A capa I é unha capa de semicondutor de tipo N cunha concentración de dopaxe moi baixa. Debido a que é un semicondutor case intrínseco cunha baixa concentración, chámase capa I. A capa I é relativamente grosa e ocupa case toda a rexión de esgotamento. A gran maioría dos fotóns incidentes absórbense na capa I e xeran pares electrón-burato (portadores fotoxerados). A ambos os dous lados da capa I hai semicondutores de tipo P e de tipo N con concentracións de dopaxe moi altas. As capas P e N son moi delgadas, absorbendo unha proporción moi pequena de fotóns incidentes e xerando un pequeno número de portadores fotoxerados. Esta estrutura pode acelerar significativamente a velocidade de resposta do efecto fotoeléctrico. Non obstante, unha rexión de esgotamento demasiado ampla prolongará o tempo de deriva dos portadores fotoxerados na rexión de esgotamento, o que leva a unha resposta máis lenta. Polo tanto, a anchura da rexión de esgotamento debe seleccionarse razoablemente. A velocidade de resposta do díodo de unión PIN pódese modificar controlando o ancho da rexión de esgotamento.

O fotodetector PIN é un detector de radiación de alta precisión con excelente resolución enerxética e eficiencia de detección. Pode medir con precisión varios tipos de enerxía de radiación e lograr unha resposta rápida e un rendemento de alta estabilidade. A función dofotodetectoré converter os dous sinais de onda de luz despois da frecuencia de batido en sinais eléctricos, eliminar o ruído de intensidade adicional da luz do oscilador local, mellorar o sinal de frecuencia intermedia e mellorar a relación sinal-ruído. Os fotodetectores PIN presentan unha estrutura sinxela, facilidade de uso, alta sensibilidade, alta ganancia, alta largura de banda, baixo ruído e forte capacidade antiinterferencias. Poden funcionar de forma estable en diversos ambientes hostiles e aplícanse principalmente na detección de sinais lidar de medición do vento.