โฟโตไดโอดหิมะถล่มคืออะไร?

โฟโตไดโอดหิมะถล่มได้รับการออกแบบโดยวิศวกรชาวญี่ปุ่น "Jun-ichi Nishizawa" ในปี 1952 โฟโตไดโอดหิมะถล่มเป็นเครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ที่ละเอียดอ่อนมากที่ใช้ผลตาแมวเพื่อแปลงแสงเป็นไฟฟ้า

ในระบบการสื่อสารใยแก้วนําแสงส่วนประกอบเดียวเช่นโฟโตไดโอดหิมะถล่มใช้ในการแปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการหิมะถล่มผู้ให้บริการค่าธรรมเนียมจะถูกสร้างขึ้นโดยการชน โฟตอนที่เหมือนอนุภาคแสงสร้างอิเล็กตรอนจํานวนมากซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้า

โฟโตไดโอดหิมะถล่มคืออะไร

ไดโอดที่ใช้วิธีการหิมะถล่มเพื่อให้ประสิทธิภาพเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับไดโอดอื่น ๆ เรียกว่าโฟโตไดโอดหิมะถล่ม

โฟโตไดโอดหิมะถล่มจะเปลี่ยนสัญญาณออปติคอลเป็นสัญญาณไฟฟ้าและสามารถทํางานที่แรงดันไฟฟ้าอคติย้อนกลับสูง สัญลักษณ์สําหรับโฟโตไดโอดหิมะถล่มนั้นคล้ายกับไดโอด Zener

โครงสร้างโฟโตไดโอดหิมะถล่ม

โครงสร้างของโฟโตไดโอด PIN และโฟโตไดโอดหิมะถล่มมีความคล้ายคลึงกันและประกอบด้วยสองภูมิภาคที่มียาสลบอย่างหนักและสองภูมิภาคที่มียาสลบเล็กน้อยภูมิภาคที่มียาสลบอย่างหนักคือ P + และ N + ในขณะที่ภูมิภาคที่มียาสลบเบา ๆ คือ I และ P

ในภูมิภาคภายในความกว้างของชั้นพร่องของโฟโตไดโอดหิมะถล่มค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับโฟโตไดโอด PIN ที่นี่ภูมิภาค p + ทําหน้าที่เหมือนขั้วบวกในขณะที่ภูมิภาค n + ทําหน้าที่เหมือนแคโทด

เมื่อเทียบกับโฟโตไดโอดอื่น ๆ โฟโตไดโอดหิมะถล่มทํางานภายใต้สภาวะอคติย้อนกลับสูง ดังนั้นหิมะถล่มจะถูกคูณด้วยผู้ให้บริการประจุที่เกิดจากการอิมพลีแสงหรือโฟตอน การกระทําหิมะถล่มเพิ่มการได้รับของโฟโตไดโอดโดยปัจจัยหลายประการเพื่อให้ช่วงความไวสูง

เกณฑ์การดําเนินงาน

การสลายหิมะถล่มเกิดขึ้นเป็นหลักเมื่อโฟโตไดโอดอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับสูงสุดที่ช่วยเพิ่มสนามไฟฟ้านอกเหนือจากชั้นพร่อง เมื่อแสงเหตุการณ์แทรกซึมเข้าไปในภูมิภาค p + มันจะถูกดูดซึมในภูมิภาค p ต้านทานมากแล้วสร้างคู่อิเล็กตรอนรู

ตราบใดที่มีสนามไฟฟ้าสูงผู้ให้บริการชาร์จรวมถึงความเร็วความอิ่มตัวของพวกเขาลอยไปยังภูมิภาค pn + เมื่อความเร็วสูงสุดผู้ให้บริการจะชนกันผ่านอะตอมอื่น ๆ และสร้างคู่อิเล็กตรอนรูใหม่และคู่ผู้ให้บริการประจุขนาดใหญ่จะนําไปสู่ photocurrents สูง

การดําเนินงานโฟโตไดโอดหิมะถล่ม

การดําเนินการโฟโตไดโอดหิมะถล่มสามารถทําได้ทั้งหมดใน deโหมดจีบ อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากโหมดหิมะถล่มเชิงเส้นแล้วพวกเขายังสามารถทํางานในโหมดไกเกอร์ ในโหมดการทํางานนี้โฟโตไดโอดสามารถทํางานได้ที่แรงดันไฟฟ้าที่กล่าวมา อีกโหมดหนึ่งคือ "โหมด sub-Geiger" กําลังเปิดตัวอยู่ในขณะนี้

โฟโตไดโอดหิมะถล่มในการสื่อสารใยแก้วนําแสง

ในระบบการสื่อสารใยแก้วนําแสง (OFC) โฟโตไดโอดหิมะถล่มมักใช้สําหรับการระบุสัญญาณที่อ่อนแอ แต่วงจรจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมพอที่จะได้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูง (S / N) ที่นี่ SNR คือการได้รับอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่สมบูรณ์แบบและประสิทธิภาพควอนตัมควรสูงเพราะค่านี้เกือบสูงสุดเพื่อให้สังเกตเห็นสัญญาณส่วนใหญ่

ลักษณะโฟโตไดโอดหิมะถล่ม

โฟโตไดโอดหิมะถล่มเป็นไดโอดที่มีความไวสูงและความเร็วสูงที่ทํางานโดยใช้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับกับวิธีการรับภายใน ไดโอดเหล่านี้วัดแสงช่วงต่ําเมื่อเทียบกับโฟโตไดโอดชนิด PIN ดังนั้นจึงใช้ในการใช้งานที่มีความไวสูงแตกต่างกันไปเช่นการวัดระยะทางด้วยแสงและการสื่อสารด้วยแสงระยะไกล

ปฏิเสธ:บทความนี้เป็นบทความการสร้างเครือข่ายวัตถุประสงค์ของการสร้างบทความนี้คือการเผยแพร่ความรู้ด้านเทคนิคที่เกี่ยวข้องลิขสิทธิ์เป็นของผู้เขียนต้นฉบับหากการละเมิดโปรดติดต่อบรรณาธิการเพื่อลบ