Máy dò ảnh PIN là gì

Cái gì là mộtMáy dò ảnh PIN

Một máy dò quang thực sự 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 tiếp giáp PN, các dây dẫn điện cực tương ứng và vỏ đèn. Nó có độ dẫn điện một chiều. Khi có điện áp thuận, điốt dẫn điện; khi có 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 cáp quang, cho phép ánh sáng chiếu tới phần nhạy sáng của thiết bị.

Trong khi đó, linh kiện 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 với nồng độ pha tạp rất thấp. Vì nó gần như là một chất bán dẫn nội tại với nồng độ thấp, nên nó được gọi là lớp I. Lớp I tương đối dày và gần như chiếm toàn bộ vùng nghèo. Phần lớn các photon tới bị hấp thụ trong lớp I và tạo ra các cặp electron-lỗ trống (hạt mang quang sinh). Ở cả hai bên của lớp I là các chất bán dẫn loại P và loại N với 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 đáp ứng của hiệu ứng quang điện. Tuy nhiên, một vùng nghèo quá rộng sẽ kéo dài thời gian trôi của các hạt mang quang sinh trong vùng nghèo, thay vào đó dẫn đến đáp ứng chậm hơn. Do đó, độ rộng của vùng nghèo nên được lựa chọn hợp lý. Tốc độ phản hồi của diode tiếp giáp PIN có thể thay đổi bằng cách kiểm soát độ rộng của vùng cạn kiệt.

Bộ dò quang PIN là một bộ dò bức xạ có độ chính xác cao, với độ phân giải năng lượng và hiệu suất phát hiện tuyệt vời. Nó có thể đo chính xác nhiều loại năng lượng bức xạ khác nhau, đạt được phản ứng nhanh và hiệu suất ổn định cao. Chức năng củamáy dò quanglà 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 tách sóng quang PIN có cấu trúc đơn giản, dễ sử dụng, độ nhạy cao, độ khuếch đại cao, băng thông rộng, 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.