Qu'est-ce qu'un photodétecteur PIN

Qu'est-ce qu'unPhotodétecteur PIN

Un photodétecteur est précisément un appareil très sensibledispositif photonique à semi-conducteurConvertit la lumière en électricité grâce à l'effet photoélectrique. Son composant principal est la photodiode (photodétecteur PD). Le type le plus courant est composé d'une jonction PN, des électrodes correspondantes et d'une enveloppe tubulaire. Sa conductivité est unidirectionnelle. Lorsqu'une tension directe est appliquée, la diode conduit ; lorsqu'une tension inverse est appliquée, elle se bloque. Un photodétecteur PD est similaire à une diode semi-conductrice classique, à la différence près quePhotodétecteur PDFonctionne sous tension inverse et peut être exposé. Il est encapsulé dans une fenêtre ou une connexion par fibre optique, permettant à la lumière d'atteindre la partie photosensible du dispositif.

Le composant le plus couramment utilisé dans les photodétecteurs PD n'est pas la jonction PN, mais la jonction PIN. Comparée à la jonction PN, la jonction PIN possède une couche I supplémentaire en son centre. Cette couche est une couche de semi-conducteur de type N à très faible concentration de dopage. Étant un semi-conducteur quasi intrinsèque à faible concentration, on l'appelle couche I. Relativement épaisse, elle occupe la quasi-totalité de la zone de déplétion. La grande majorité des photons incidents sont absorbés dans la couche I et génèrent des paires électron-trou (porteurs photogénérés). De part et d'autre de la couche I se trouvent des semi-conducteurs de type P et de type N à très forte concentration de dopage. Les couches P et N sont très fines, absorbant une très faible proportion de photons incidents et générant un faible nombre de porteurs photogénérés. Cette structure peut accélérer considérablement la vitesse de réponse de l'effet photoélectrique. Cependant, une zone de déplétion trop large allonge le temps de dérive des porteurs photogénérés dans la zone de déplétion, ce qui ralentit la réponse. Par conséquent, la largeur de la zone d'appauvrissement doit être judicieusement choisie. La vitesse de réponse de la diode à jonction PIN peut être modifiée en contrôlant la largeur de la zone d'appauvrissement.

Le photodétecteur PIN est un détecteur de rayonnement de haute précision offrant une excellente résolution énergétique et une excellente efficacité de détection. Il peut mesurer avec précision différents types d'énergie de rayonnement et offre une réponse rapide et une grande stabilité. Fonctionnement duphotodétecteurConvertir les deux signaux lumineux après la fréquence de battement en signaux électriques, éliminer le bruit d'intensité supplémentaire dû à l'oscillateur local, amplifier le signal de fréquence intermédiaire et améliorer le rapport signal/bruit. Les photodétecteurs PIN se caractérisent par une structure simple, une grande facilité d'utilisation, une sensibilité élevée, un gain élevé, une large bande passante, un faible bruit et une forte capacité anti-interférence. Ils fonctionnent de manière stable dans divers environnements difficiles et sont principalement utilisés pour la détection de signaux lidar de mesure du vent.