เครื่องตรวจจับภาพแบบ PIN คืออะไร

อะไรคือเครื่องตรวจจับภาพแบบ PIN

เครื่องตรวจจับแสงเป็นอุปกรณ์ที่มีความไวสูงอุปกรณ์โฟโตนิกเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งแปลงแสงเป็นไฟฟ้าโดยใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก ส่วนประกอบหลักคือโฟโตไดโอด (โฟโตดีเทกเตอร์ PD) ประเภทที่พบมากที่สุดประกอบด้วยรอยต่อ PN สายอิเล็กโทรดที่เกี่ยวข้อง และเปลือกหลอด มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแบบทิศทางเดียว เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า ไดโอดจะทำหน้าที่นำไฟฟ้า เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ ไดโอดจะตัดการทำงาน โฟโตดีเทกเตอร์ PD มีลักษณะคล้ายกับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป ยกเว้นว่าเครื่องตรวจจับภาพ PDทำงานภายใต้แรงดันย้อนกลับและสามารถเปิดเผยได้ โดยบรรจุผ่านหน้าต่างหรือการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสง ช่วยให้แสงเข้าถึงส่วนที่ไวต่อแสงของอุปกรณ์ได้

ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในเครื่องตรวจจับภาพ PD ไม่ใช่รอยต่อ PN แต่เป็นรอยต่อ PIN เมื่อเปรียบเทียบกับรอยต่อ PN รอยต่อ PIN จะมีชั้น I เพิ่มเติมตรงกลาง ชั้น I เป็นชั้นของสารกึ่งตัวนำชนิด N ที่มีความเข้มข้นของการเจือปนต่ำมาก เนื่องจากเป็นสารกึ่งตัวนำแบบอินทรินซิกที่มีความเข้มข้นต่ำ จึงเรียกว่าชั้น I ชั้น I ค่อนข้างหนาและครอบคลุมพื้นที่การพร่องเกือบทั้งหมด โฟตอนตกกระทบส่วนใหญ่จะถูกดูดซับในชั้น I และสร้างคู่อิเล็กตรอน-โฮล (ตัวพาที่สร้างด้วยแสง) ทั้งสองด้านของชั้น I เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ที่มีความเข้มข้นของการเจือปนสูงมาก ชั้น P และ N นั้นบางมาก โดยดูดซับโฟตอนตกกระทบในสัดส่วนที่น้อยมาก และสร้างตัวพาที่สร้างด้วยแสงจำนวนเล็กน้อย โครงสร้างนี้สามารถเร่งความเร็วในการตอบสนองของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม พื้นที่การพร่องที่กว้างเกินไปจะทำให้เวลาดริฟท์ของพาหะที่สร้างด้วยแสงในพื้นที่การพร่องยาวนานขึ้น ซึ่งนำไปสู่การตอบสนองที่ช้าลงแทน ดังนั้น ควรเลือกความกว้างของพื้นที่การพร่องอย่างเหมาะสม ความเร็วในการตอบสนองของไดโอดจุดต่อ PIN สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการควบคุมความกว้างของพื้นที่การพร่อง

เครื่องตรวจจับภาพ PIN เป็นเครื่องตรวจจับรังสีที่มีความแม่นยำสูงพร้อมความละเอียดของพลังงานและประสิทธิภาพการตรวจจับที่ยอดเยี่ยม สามารถวัดพลังงานรังสีประเภทต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ และตอบสนองอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพความเสถียรสูง ฟังก์ชันของเครื่องตรวจจับภาพคือการแปลงสัญญาณคลื่นแสงสองสัญญาณหลังจากความถี่จังหวะเป็นสัญญาณไฟฟ้า กำจัดสัญญาณรบกวนความเข้มเพิ่มเติมของแสงออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ เพิ่มสัญญาณความถี่กลาง และปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน เครื่องตรวจจับภาพ PIN มีโครงสร้างเรียบง่าย ใช้งานง่าย ความไวสูง อัตราขยายสูง แบนด์วิดท์สูง เสียงรบกวนต่ำ และความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ และส่วนใหญ่ใช้ในการตรวจจับสัญญาณไลดาร์วัดลม