Máy dò ảnh PIN là gì

Cái gì là mộtMáy dò ảnh PIN

Một máy dò ảnh chính xác là một thiết bị có độ nhạy caothiết bị quang tử bán dẫnchuyển đổi ánh sáng thành điện bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện. Thành phần chính của nó là điốt quang (bộ tách sóng quang PD). Loại phổ biến nhất bao gồm một mối nối PN, các dây điện cực tương ứng và một vỏ ống. Nó có độ dẫn điện một chiều. Khi áp dụng điện áp thuận, điốt dẫn điện; khi áp dụng điện áp ngược, điốt sẽ ngắt. Bộ tách sóng quang PD tương tự như điốt bán dẫn thông thường, ngoại trừMáy dò quang PDhoạt động dưới điện áp ngược và có thể được phơi sáng. Nó được đóng gói thông qua kết nối cửa sổ hoặc sợi quang, cho phép ánh sáng chiếu tới phần nhạy sáng của thiết bị.

Trong khi đó, thành phần được sử dụng phổ biến nhất trong bộ tách sóng quang PD không phải là tiếp giáp PN mà là tiếp giáp PIN. So với tiếp giáp PN, tiếp giáp PIN có thêm một lớp I ở giữa. Lớp I là một lớp bán dẫn loại N có nồng độ pha tạp rất thấp. Vì đây là chất bán dẫn gần như nội tại có nồng độ thấp nên được gọi là lớp I. Lớp I tương đối dày và gần như chiếm toàn bộ vùng nghèo. Phần lớn các photon tới được hấp thụ trong lớp I và tạo ra các cặp electron-lỗ trống (các hạt mang quang sinh). Ở cả hai bên của lớp I là các chất bán dẫn loại P và loại N có nồng độ pha tạp rất cao. Các lớp P và N rất mỏng, hấp thụ một tỷ lệ rất nhỏ các photon tới và tạo ra một số lượng nhỏ các hạt mang quang sinh. Cấu trúc này có thể tăng tốc đáng kể tốc độ phản ứng của hiệu ứng quang điện. Tuy nhiên, vùng nghèo quá rộng sẽ kéo dài thời gian trôi của các hạt mang quang sinh trong vùng nghèo, thay vào đó dẫn đến phản ứng chậm hơn. Do đó, độ rộng của vùng nghèo nên được lựa chọn hợp lý. Tốc độ phản hồi của diode nối PIN có thể thay đổi bằng cách kiểm soát độ rộng của vùng cạn kiệt.

Máy dò ảnh PIN là máy dò bức xạ có độ chính xác cao với độ phân giải năng lượng và hiệu quả phát hiện tuyệt vời. Nó có thể đo chính xác nhiều loại năng lượng bức xạ khác nhau và đạt được hiệu suất phản ứng nhanh và độ ổn định cao. Chức năng củamáy dò ảnhlà chuyển đổi hai tín hiệu sóng ánh sáng sau tần số nhịp thành tín hiệu điện, loại bỏ nhiễu cường độ bổ sung của ánh sáng dao động cục bộ, tăng cường tín hiệu tần số trung gian và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu. Bộ dò quang PIN có cấu trúc đơn giản, dễ sử dụng, độ nhạy cao, độ khuếch đại cao, băng thông cao, nhiễu thấp và khả năng chống nhiễu mạnh. Chúng có thể hoạt động ổn định trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau và chủ yếu được ứng dụng trong phát hiện tín hiệu lidar đo gió.