מהו פוטודיוד PIN?

מהו פוטודיודה PIN?

פוטודיודה PIN

פוטודיודה PIN היא סוג של מאתר אור, שיכולה להמיר אותות אופטיים לאותות חשמליים. טכנולוגיה זו פותחה בסוף שנות ה-50. הדיאודה מורכבת משנייה של שלושה אזורים שונים.היא כוללת אזור p, אזור פנימי ואזור n. האזור p והאזור n הם ממולחים בצורה חזקה יותר בהשוואה לאלה בדיאודות p-n סטנדרטיות. בנוסף, האזור הפנימי רחב יותר מאזור המטען החשמלי של מפגש pn נורמלי.

הפוטודיודה PIN פועלת עם מתח ניגודיות הפוך המוחל עליה וכשמניחים מתח ניגודיות הפוך, אזור המטען החשמלי חייב לכסות את האזור הפנימי לחלוטין. זוגות אלקטרון-חורים נוצרים באזור המטען החשמלי באמצעות בליעה של פוטונים. מהירות התגובה של הפוטודיודה בתדר הפוך באופן פרופורציונלי לזמן החיים של הנישאים.

ניתן לשפר את מהירות התגובה על ידי זמן חיים קצר של נישאי מיעוט. במשימות מאתר אור שבהן מהירות התגובה חשובה, צריך להרחיב ככל האפשר את אזור המטען החשמלי כדי לקצר את זמן החיים של נישאי המיעוט, ובכך להגדיל את מהירות התגובה. ניתן להשיג זאת בפוטודיודה PIN על ידי הוספת אזור פנימי שהופך את רוחב אזור המטען החשמלי גדול יותר. מטה מוצג דיאגרמת פוטודיודה PIN תקינה.

פוטודיודה אבנץ' (אל תבלבלו אותה עם דיודה אבנץ') היא סוג של מאתר אור שיכול להמיר אותות אופטיים לאותות חשמליים. המחקר החלוצי בפיתוח דיודה אבנץ' מתבצע בעיקר בשנות ה-60. הקונפיגורציה המבנית של פוטודיודה אבנץ' מאוד דומה לפוטודיודה PIN. פוטודיודה PIN מורכבת משנייה של שלושה אזורים-אזור p, אזור פנימי ואזור n.

• אזור p,

• אזור פנימי,

• אזור n.

ההבדל הוא שמתח הניגודיות ההופכי המוחל הוא גדול מאוד כדי לגרום ליוניזציה עתיקה. עבור סיליקון כחומר SC, יידרש לדיאודה בין 100 עד 200 וולט. ראשית, זוגות אלקטרון-חורים נוצרים על ידי בליעה של פוטונים באזור המטען החשמלי. הזוגות הנוספים של אלקטרון-חורים נוצרים דרך יוניזציה עתיקה ונוקשים במהירות מחוץ לאזור המטען החשמלי, מה שגורם לזמן מעבר קצר מאוד.