เครื่องตรวจจับภาพ PIN คืออะไร

อะไรคือเครื่องตรวจจับภาพแบบ PIN

เครื่องตรวจจับภาพเป็นอุปกรณ์ที่มีความไวสูงอุปกรณ์โฟโตนิกส์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งแปลงแสงเป็นไฟฟ้าโดยใช้ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ส่วนประกอบหลักคือโฟโตไดโอด (โฟโตดีเทคเตอร์ PD) ชนิดที่พบมากที่สุดประกอบด้วยรอยต่อ PN, สายอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกัน และเปลือกหลอด โฟโตดีเทคเตอร์ PD มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแบบทิศทางเดียว เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า ไดโอดจะนำไฟฟ้า เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ ไดโอดจะตัดการทำงาน โฟโตดีเทคเตอร์ PD มีลักษณะคล้ายกับไดโอดสารกึ่งตัวนำทั่วไป ยกเว้นว่าเครื่องตรวจจับภาพ PDทำงานภายใต้แรงดันย้อนกลับและสามารถสัมผัสได้ บรรจุผ่านการเชื่อมต่อผ่านหน้าต่างหรือสายใยแก้วนำแสง ช่วยให้แสงเข้าถึงส่วนที่ไวต่อแสงของอุปกรณ์ได้

ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบที่ใช้กันมากที่สุดในเครื่องตรวจจับแสง PD ไม่ใช่รอยต่อ PN แต่เป็นรอยต่อ PIN เมื่อเปรียบเทียบกับรอยต่อ PN แล้ว รอยต่อ PIN มีชั้น I เพิ่มเติมตรงกลาง ชั้น I เป็นชั้นสารกึ่งตัวนำชนิด N ที่มีความเข้มข้นของการเจือปนต่ำมาก เนื่องจากเป็นสารกึ่งตัวนำชนิด Intrinsic ที่มีความเข้มข้นต่ำ จึงเรียกว่าชั้น I ชั้น I มีความหนาค่อนข้างมากและครอบคลุมพื้นที่ depletion เกือบทั้งหมด โฟตอนที่ตกกระทบส่วนใหญ่จะถูกดูดซับในชั้น I และสร้างคู่อิเล็กตรอน-โฮล (ตัวพาที่สร้างด้วยแสง) ทั้งสองด้านของชั้น I เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ที่มีความเข้มข้นของการเจือปนสูงมาก ชั้น P และ N มีความบางมาก ดูดซับโฟตอนที่ตกกระทบในสัดส่วนที่น้อยมากและสร้างตัวพาที่สร้างด้วยแสงจำนวนน้อย โครงสร้างนี้สามารถเร่งความเร็วในการตอบสนองของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม บริเวณการพร่องที่กว้างเกินไปจะทำให้ระยะเวลาดริฟท์ของพาหะที่เกิดจากแสงในบริเวณการพร่องยืดออก ซึ่งนำไปสู่การตอบสนองที่ช้าลง ดังนั้น ควรเลือกความกว้างของบริเวณการพร่องอย่างเหมาะสม ความเร็วในการตอบสนองของไดโอดบริเวณรอยต่อ PIN สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการควบคุมความกว้างของบริเวณการพร่อง

เครื่องตรวจจับรังสี PIN เป็นเครื่องตรวจจับรังสีที่มีความแม่นยำสูง ให้ความละเอียดของพลังงานและประสิทธิภาพการตรวจจับที่ยอดเยี่ยม สามารถวัดพลังงานรังสีได้หลากหลายประเภทอย่างแม่นยำ ตอบสนองรวดเร็วและมีประสิทธิภาพความเสถียรสูง ฟังก์ชันของเครื่องตรวจจับภาพคือการแปลงสัญญาณคลื่นแสงสองสัญญาณหลังจากความถี่บีตเป็นสัญญาณไฟฟ้า กำจัดสัญญาณรบกวนความเข้มที่เพิ่มขึ้นของแสงออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ เพิ่มสัญญาณความถี่กลาง และปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน เครื่องตรวจจับภาพแบบ PIN มีโครงสร้างที่เรียบง่าย ใช้งานง่าย ความไวสูง อัตราขยายสูง แบนด์วิดท์สูง สัญญาณรบกวนต่ำ และความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ และส่วนใหญ่นำไปใช้ในการตรวจจับสัญญาณไลดาร์สำหรับการวัดลม