ما هو PIN photodiode؟

ما هو مصباح PIN؟

مُشَعِّل PIN

مصباح PIN هو نوع من أجهزة الكشف الضوئي، يمكنه تحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية.تم تطوير هذه التقنية في أواخر الخمسينيات. يتكون المُشَعِّل من ثلاثة مناطق مميزة.

تشمل المنطقة p، والمنطقة العازلة، والمنطقة n. المنطقة p والمنطقة n مُعالجة بشكل أكبر مقارنة بتلك الموجودة في المُشَعِّلات p-n القياسية. بالإضافة إلى ذلك، المنطقة العازلة أوسع من منطقة الشحنة الفارغة للمفصل pn العادي.

يعمل مصباح PIN بموجِّه عكسي متصل، وعند تطبيق التحيز العكسي، يجب أن تغطي منطقة الشحنة الفارغة المنطقة العازلة بالكامل. يتم إنتاج أزواج الإلكترون-الفراغ في منطقة الشحنة الفارغة عن طريق امتصاص الفوتونات. سرعة التبديل لاستجابة التردد للمصباح الضوئي تكون عكسياً تناسبياً مع عمر الحامل.

يمكن تعزيز سرعة التبديل بواسطة عمر حامل الأقلية الصغير. في تطبيقات أجهزة الكشف الضوئي حيث يكون سرعة الاستجابة مهمة، يجب توسيع منطقة الشحنة الفارغة قدر الإمكان لتقليل عمر الحامل الأقلية، وبالتالي زيادة سرعة التبديل. يمكن تحقيق هذا باستخدام مصباح PIN بسبب إدراج المنطقة العازلة مما يجعل عرض منطقة الشحنة الفارغة أكبر. يُظهر الرسم البياني لمصباح PIN العادي أدناه.

مصباح avalanche (لا ينبغي الخلط بينه وبين مُشَعِّل avalanche) هو نوع من أجهزة الكشف الضوئي التي يمكنها تحويل الإشارات إلى إشارات كهربائية. تم القيام بالأبحاث الأولية في تطوير مُشَعِّل avalanche بشكل أساسي في الستينيات.تكوين مصباح avalanche مشابه جداً لمصباح PIN. يتكون مصباح PIN من ثلاث مناطق-

• منطقة p،

• منطقة عازلة،

• منطقة n.

الفرق هو أن التحيز العكسي المطبق كبير جداً بحيث يسبب تأثير التأيين. بالنسبة للسيليكون كمادة sc، سيحتاج المُشَعِّل إلى ما بين 100 إلى 200 فولت. أولاً، يتم إنتاج أزواج الإلكترون-الفراغ بواسطة امتصاص الفوتونات في منطقة الشحنة الفارغة. يتم إنتاج أزواج الإلكترون-الفراغ الإضافية عبر تأيين التأثير ويتم إخراجها بسرعة من منطقة الشحنة الفارغة، مما يؤدي إلى أوقات مرور قصيرة جدًا.