Tegund afljósnema tækiuppbyggingu
Ljósskynjarier tæki sem breytir sjónmerki í rafmerki, uppbyggingu þess og fjölbreytni má aðallega skipta í eftirfarandi flokka:
(1) Ljósleiðandi ljósnemi
Þegar ljósleiðari tæki verða fyrir ljósi eykur ljósmyndað burðarefni leiðni þeirra og minnkar viðnám þeirra. Flutningsberarnir sem eru spenntir við stofuhita hreyfast í stefnu undir áhrifum rafsviðs og mynda þannig straum. Við ljósástand eru rafeindir spenntar og umskipti eiga sér stað. Á sama tíma reka þau undir áhrifum rafsviðs til að mynda ljósstraum. Ljósmynduðu burðarefnin sem myndast auka leiðni tækisins og draga þannig úr viðnáminu. Ljósleiðandi ljósnemar sýna venjulega mikla ávinning og mikla svörun í frammistöðu, en þeir geta ekki brugðist við hátíðni ljósmerkjum, þannig að viðbragðshraðinn er hægur, sem takmarkar notkun ljósleiðara í sumum þáttum.
(2)PN ljósnemi
PN ljósnemi myndast af snertingu milli P-gerð hálfleiðara efnis og N-gerð hálfleiðara efni. Áður en snertingin myndast eru efnin tvö í aðskildu ástandi. Fermi-stigið í P-gerð hálfleiðara er nálægt brún gildisbandsins, en Fermi-stigið í N-gerð hálfleiðara er nálægt brún leiðnibandsins. Á sama tíma færist Fermi-stig N-gerðarinnar við brún leiðslubandsins stöðugt niður á við þar til Fermi-stig efnisins tveggja er í sömu stöðu. Breyting á stöðu leiðslubands og gildisbands fylgir einnig beygingu bandsins. PN-mótin eru í jafnvægi og hafa einsleitt Fermi-stig. Frá hlið hleðsluberagreiningar eru flestir hleðsluberar í P-gerð efnum holur, en flestir hleðsluberar í N-gerð efni eru rafeindir. Þegar efnin tvö eru í snertingu, vegna mismunar á styrk burðarbera, munu rafeindirnar í N-gerð efnum dreifast í P-gerð en rafeindirnar í N-gerð efnum dreifast í gagnstæða átt við götin. Ójafnaða svæðið sem dreifing rafeinda og hola skilur eftir mun mynda innbyggt rafsvið og innbyggt rafsvið mun leiða til reks burðarbera og reksáttin er öfug við dreifingarstefnuna, sem þýðir að myndun innbyggða rafsviðsins kemur í veg fyrir dreifingu burðarefna og það eru bæði dreifing og rek inni í PN-mótunum þar til hreyfingarnar tvær eru í jafnvægi, þannig að kyrrstæða burðarflæðið er núll. Innra kraftmikið jafnvægi.
Þegar PN-mótin verða fyrir ljósgeislun, er orka ljóseindarinnar flutt til burðarberans og ljósmyndaða burðarefnið, það er ljósmyndað rafeindaholapar, myndast. Undir virkni rafsviðsins reka rafeind og hola til N-svæðisins og P-svæðisins, í sömu röð, og stefnusvif ljósmyndaða burðarins myndar ljósstraum. Þetta er grundvallarreglan um PN mótum ljósnema.
(3)PIN-ljósskynjari
Pinnaljósdíóða er P-gerð efni og N-gerð efni á milli I lagsins, I lag efnisins er almennt innra eða lágt lyfjaefni. Vinnubúnaður þess er svipaður og PN-mótinu, þegar PIN-mótin verða fyrir ljósgeislun, flytur ljóseind orku til rafeindarinnar, myndar ljósmyndaða hleðslubera og innra rafsviðið eða ytra rafsviðið mun aðskilja ljósmyndaða rafeindaholið. pör í tæmingarlaginu og hleðsluberarnir sem rekið eru munu mynda straum í ytri hringrásinni. Hlutverkið sem lag I gegnir er að stækka breidd tæmingarlagsins og lagið I verður algjörlega tæmingarlagið undir mikilli hlutspennu og rafeindaholapörin sem myndast verða fljótt aðskilin, þannig að svarhraði PIN tengiljósskynjari er almennt hraðari en PN tengiskynjari. Burðarefni utan I-lagsins safnast einnig saman af eyðingarlaginu með dreifingarhreyfingu og mynda dreifingarstraum. Þykkt I lagsins er almennt mjög þunn og tilgangur þess er að bæta viðbragðshraða skynjarans.
(4)APD ljósnemisnjóflóðaljósdíóða
Fyrirkomulagið ásnjóflóðaljósdíóðaer svipað og á PN mótum. APD ljósnemi notar mikið dópað PN mótum, rekstrarspennan sem byggist á APD greiningu er mikil og þegar stór öfug hlutdrægni er bætt við mun árekstrajónun og snjóflóðafjölgun eiga sér stað inni í APD og afköst skynjarans aukast ljósstraumur. Þegar APD er í öfugri hlutdrægni verður rafsviðið í eyðingarlaginu mjög sterkt og ljósmynduðu burðarefnin sem myndast af ljósi verða fljótt aðskilin og fljótt reka undir virkni rafsviðsins. Líkur eru á því að rafeindir rekast á grindurnar á meðan á þessu ferli stendur, sem veldur því að rafeindirnar í grindinni jónast. Þetta ferli er endurtekið og jónuðu jónirnar í grindunum rekast einnig á grindurnar, sem veldur því að hleðsluberum í APD fjölgar, sem leiðir til mikillar straums. Það er þetta einstaka líkamlega kerfi innan APD sem APD-undirstaða skynjarar hafa almennt einkennin hraðan viðbragðshraða, mikinn straumaukningu og mikið næmi. Í samanburði við PN-mót og PIN-mót, hefur APD hraðari viðbragðshraða, sem er hraðasti viðbragðshraði meðal núverandi ljósnæmra röra.
(5) Schottky junction ljósnemi
Grunnbygging Schottky junction ljósnemarans er Schottky díóða, þar sem rafeiginleikar eru svipaðir og PN tenginu sem lýst er hér að ofan, og hún hefur einstefnuleiðni með jákvæðri leiðni og öfugri stöðvun. Þegar málmur með mikla vinnuvirkni og hálfleiðari með lága vinnuvirkni mynda snertingu myndast Schottky-hindrun og samskeytin sem myndast eru Schottky-mót. Helstu vélbúnaðurinn er nokkuð svipaður PN-mótunum, teknar N-gerð hálfleiðara sem dæmi, þegar tvö efni mynda snertingu, vegna mismunandi rafeindastyrks efnanna tveggja, munu rafeindirnar í hálfleiðaranum dreifast til málmhliðarinnar. Dreifðar rafeindirnar safnast stöðugt fyrir í öðrum enda málmsins og eyðileggur þannig upprunalega rafhlutleysi málmsins, myndar innbyggt rafsvið frá hálfleiðara til málmsins á snertiflötinum og rafeindirnar munu reka undir áhrifum innra rafsvið, og dreifing og rekhreyfing burðarberans verður framkvæmd samtímis, eftir nokkurn tíma til að ná kraftmiklu jafnvægi, og mynda að lokum Schottky-mót. Við birtuskilyrði gleypir hindrunarsvæðið beint ljós og myndar rafeindaholapör, á meðan ljósmynduðu burðarefnin inni í PN-mótinu þurfa að fara í gegnum dreifingarsvæðið til að komast að mótasvæðinu. Í samanburði við PN mótum hefur ljósnemarinn sem byggir á Schottky mótum hraðari viðbragðshraða og svarhraðinn getur jafnvel náð ns stigi.
Pósttími: 13. ágúst 2024