Apa ituFotodetektor PIN
Fotodetektor adalah alat yang sangat sensitifperangkat fotonik semikonduktoryang mengubah cahaya menjadi listrik dengan memanfaatkan efek fotolistrik. Komponen utamanya adalah fotodioda (PD photodetector). Jenis yang paling umum terdiri dari sambungan PN, kabel elektroda yang sesuai, dan cangkang tabung. Ia memiliki konduktivitas searah. Ketika tegangan maju diterapkan, dioda menghantarkan arus; ketika tegangan balik diterapkan, dioda terputus. PD photodetector mirip dengan dioda semikonduktor umum, kecuali bahwaFotodetektor PDberoperasi di bawah tegangan balik dan dapat terpapar. Perangkat ini dikemas melalui jendela atau sambungan serat optik, yang memungkinkan cahaya mencapai bagian fotosensitif perangkat.
Sementara itu, komponen yang paling umum digunakan dalam fotodetektor PD bukanlah sambungan PN melainkan sambungan PIN. Dibandingkan dengan sambungan PN, sambungan PIN memiliki lapisan I tambahan di bagian tengah. Lapisan I merupakan lapisan semikonduktor tipe-N dengan konsentrasi doping yang sangat rendah. Karena merupakan semikonduktor Intrinsik dengan konsentrasi rendah, maka disebut lapisan I. Lapisan I relatif tebal dan hampir menempati seluruh daerah penipisan. Sebagian besar foton insiden diserap dalam lapisan I dan menghasilkan pasangan elektron-lubang (pembawa fotogenerasi). Di kedua sisi lapisan I terdapat semikonduktor tipe-P dan tipe-N dengan konsentrasi doping yang sangat tinggi. Lapisan P dan N sangat tipis, menyerap sebagian kecil foton insiden dan menghasilkan sejumlah kecil pembawa fotogenerasi. Struktur ini dapat mempercepat kecepatan respons efek fotolistrik secara signifikan. Akan tetapi, daerah penipisan yang terlalu lebar akan memperpanjang waktu apung pembawa fotogenerasi di daerah penipisan, yang justru menyebabkan respons yang lebih lambat. Oleh karena itu, lebar daerah penipisan harus dipilih secara wajar. Kecepatan respons dioda sambungan PIN dapat diubah dengan mengendalikan lebar daerah penipisan.
Fotodetektor PIN adalah detektor radiasi presisi tinggi dengan resolusi energi dan efisiensi deteksi yang sangat baik. Detektor ini dapat mengukur berbagai jenis energi radiasi secara akurat dan mencapai respons cepat serta kinerja stabilitas tinggi. Fungsifotodetektoradalah untuk mengubah dua sinyal gelombang cahaya setelah frekuensi ketukan menjadi sinyal listrik, menghilangkan noise intensitas tambahan dari cahaya osilator lokal, meningkatkan sinyal frekuensi menengah, dan meningkatkan rasio signal-to-noise. Fotodetektor PIN memiliki struktur sederhana, mudah digunakan, sensitivitas tinggi, gain tinggi, bandwidth tinggi, noise rendah, dan kemampuan anti-interferensi yang kuat. Mereka dapat beroperasi secara stabil di berbagai lingkungan yang keras dan terutama diterapkan dalam deteksi sinyal lidar pengukuran angin.
Waktu posting: 21-Apr-2025