O que é um fotodetector PIN

O que é umFotodetector PIN

Um fotodetector é precisamente um detector altamente sensíveldispositivo fotônico semicondutorque converte luz em eletricidade utilizando o efeito fotoelétrico. Seu principal componente é o fotodiodo (fotodetector de DP). O tipo mais comum é composto por uma junção PN, terminais de eletrodo correspondentes e um invólucro tubular. Possui condutividade unidirecional. Quando uma tensão direta é aplicada, o diodo conduz; quando uma tensão reversa é aplicada, o diodo corta. O fotodetector de DP é semelhante a um diodo semicondutor comum, exceto queFotodetector PDopera sob tensão reversa e pode ser exposto. É encapsulado através de uma janela ou conexão de fibra óptica, permitindo que a luz atinja a parte fotossensível do dispositivo.

Enquanto isso, o componente mais comumente usado no fotodetector PD não é a junção PN, mas a junção PIN. Comparada com a junção PN, a junção PIN tem uma camada I adicional no meio. A camada I é uma camada de semicondutor do tipo N com uma concentração de dopagem muito baixa. Por ser um semicondutor quase intrínseco com baixa concentração, é chamada de camada I. A camada I é relativamente espessa e ocupa quase toda a região de depleção. A grande maioria dos fótons incidentes é absorvida na camada I e gera pares elétron-lacuna (portadores fotogerados). Em ambos os lados da camada I estão semicondutores do tipo P e do tipo N com concentrações de dopagem muito altas. As camadas P e N são muito finas, absorvendo uma proporção muito pequena de fótons incidentes e gerando um pequeno número de portadores fotogerados. Essa estrutura pode acelerar significativamente a velocidade de resposta do efeito fotoelétrico. No entanto, uma região de depleção excessivamente ampla prolongará o tempo de deriva dos portadores fotogerados na região de depleção, o que, em vez disso, leva a uma resposta mais lenta. Portanto, a largura da região de depleção deve ser selecionada de forma razoável. A velocidade de resposta do diodo de junção PIN pode ser alterada controlando a largura da região de depleção.

O fotodetector PIN é um detector de radiação de alta precisão com excelente resolução de energia e eficiência de detecção. Ele pode medir com precisão vários tipos de energia de radiação e alcançar resposta rápida e desempenho de alta estabilidade. A função dofotodetectorO objetivo é converter os dois sinais de onda de luz após a frequência de batimento em sinais elétricos, eliminar o ruído de intensidade adicional da luz do oscilador local, aprimorar o sinal de frequência intermediária e melhorar a relação sinal-ruído. Os fotodetectores PIN apresentam estrutura simples, facilidade de uso, alta sensibilidade, alto ganho, alta largura de banda, baixo ruído e forte capacidade antiparasitária. Eles podem operar de forma estável em diversos ambientes adversos e são aplicados principalmente na detecção de sinais de medição de vento por lidar.