טיפּ פון פאָטאָאָדיטאָר מיטל סטרוקטור

טיפּפאָטאָאָדיטער מיטלביניען
פאָטאָדעטטעראיז אַ מיטל וואָס קאַנווערץ אָפּטיש סיגנאַל אין עלעקטריקאַל סיגנאַל, די סטרוקטור און פאַרשידן איז דער הויפּט צעטיילט אין די פאלגענדע קאַטעגאָריעס:
(1) PhotoConDuctive PhotoDetor
ווען פאָטאָקאָנדוקטיווע דעוויסעס זענען יקספּאָוזד צו ליכט, די פאָטאָגענערייטיד טרעגער ינקריסאַז זייער קאַנדאַקטיוואַטי און דיקריסאַז זייער קעגנשטעל. די קעריערז יקסייטאַד אין צימער טעמפּעראַטור מאַך אין אַ ריכטונג פון דער קאַמף פון אַן עלעקטריש פעלד, אַזוי דזשענערייטינג אַ קראַנט. אונטער די צושטאַנד פון ליכט, עלעקטראָנס זענען יקסייטאַד און יבערגאַנג אַקערז. אין דער זעלביקער צייט, זיי דריפט אונטער דער קאַמף פון אַן עלעקטריש פעלד צו פאָרעם אַ פאָטאָקוררענט. די ריזאַלטינג פאָטאָגאַנענערייטיד קאַריערז פאַרגרעסערן די קאַנדאַקטיוואַטי פון די מיטל און אַזוי רעדוצירן די קעגנשטעל. פאָטאָקאַנדוקטיווע פאָטאָדעקטאָרס יוזשאַוואַלי ווייַזן הויך געווינען און גרויס ריספּאַנסיוונאַס אין פאָרשטעלונג, אָבער זיי קענען נישט ריספּאַנד צו הויך אָפטקייַט אָפּטיש סיגנאַלז, וואָס לימאַץ די אַפּלאַקיישאַן פון פאָטאָקאָנדוקטיווע דעוויסעס אין עטלעכע אַספּעקץ די אַפּלאַקיישאַן פון פאָטאָקאַנדאַקטיוו דיווייסיוו דעוויסעס אין עטלעכע אַספּעקץ.

(2)PN PhotoDector
PN PhotoDector איז געגרינדעט דורך די קאָנטאַקט צווישן פּיט סעמיקאַנדאַקטעריישאַן מאַטעריאַל און N- טיפּ סעמיקאַנדאַקטעריישאַן מאַטעריאַל. איידער דער קאָנטאַקט איז געשאפן, די צוויי מאַטעריאַלס זענען אין אַ באַזונדער שטאַט. דער פערמי מדרגה אין פּ-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער איז נאָענט צו די ברעג פון די וואַלענט באַנד, בשעת די פערמי מדרגה אין N- טיפּ סעמיקאַנדאַקטער איז נאָענט צו די ברעג פון די קאַנדאַקשאַן באַנד. אין דער זעלביקער צייט, די פערמי מדרגה פון די N- טיפּ פון די קאַנדאַקשאַן באַנד איז קאַנטיניואַסלי שיפטאַד דאַונווערד ביז די פערמי מדרגה פון די צוויי מאַטעריאַלס איז אין דער זעלביקער שטעלע. די ענדערונג פון די שטעלע פון ​​קאַנדאַקשאַן באַנד און וואַלאַנס באַנד איז אויך באגלייט דורך די בענדינג פון די באַנדע. די פּן קנופּ איז אין יקוואַליבריאַם און האט אַ מונדיר פערמי מדרגה. פון דעם אַספּעקט פון באַשולדיקן טרעגער אַנאַליסיס, רובֿ פון די אָפּצאָל קעריערז אין פּ-טיפּ מאַטעריאַלס זענען האָלעס, אָבער רובֿ פון די אָפּצאָל פון N- טיפּ איז עלעקטראָנס. ווען די צוויי מאַטעריאַלס זענען אין קאָנטאַקט, רעכט צו דער חילוק קאַנסאַנטריישאַן, די עלעקטראָנס אין "טיפּ מאַטעריאַלס יקוווז צו פּ-טיפּ, בשעת די עלעקטראָנס אין" טיפּ מאַטעריאַלס וועט דיוווסעס אין די פאַרקערט ריכטונג צו די האָלעס. די אַנקאַמפּענסאַטעד געגנט לינקס דורך די דיפיוזשאַן פון עלעקטראָנס און האָלעס וועט פאָרעם אַ געבויט-אין עלעקטריק פעלד, און עס זענען דיפיוזשאַן פון די דיפיוזשאַן פון די דיפיוזשאַן פון די לימיטעד, אַזוי אַז די סטאַטיקער טרעגער שטריך איז נול. ינערלעך דינאַמיש וואָג.
ווען דער פּען קנופּ איז יקספּאָוזד צו ליכט ראַדיאַציע, די ענערגיע פון ​​די פאָטאָן איז טראַנספערד צו די טרעגער, און די פאָטאָגענערייטיד טרעגער, דאָס איז, די פאָטאָגענערייטיד עלעקטראָן-לאָך פּאָר, איז דזשענערייטאַד. אונטער דער קאַמף פון די עלעקטריק פעלד, די עלעקטראָן און לאָך דריפט צו די ן געגנט און די פּ געגנט ריספּעקטיוולי, און די דיירעקשינאַל דריפט פון די פאָטאָגאַנערייטיד טרעגער דזשענערייץ פאָוקורראַנט. דאָס איז די יקערדיק פּרינציפּ פון פּן דזשאַקשאַן פאָטאָדאַקטאָר.

(3)שפּילקע פאָאָדעטטאָר
שפּילקע פאָטאָדיאָדע איז אַ פּ-טיפּ מאַטעריאַל און N- טיפּ מאַטעריאַל צווישן די איך שיכטע, די איך שיכטע פון ​​דעם מאַטעריאַל איז בכלל אַ ינטרינסיק אָדער נידעריק-דאָפּינג מאַטעריאַל. Its working mechanism is similar to the PN junction, when the PIN junction is exposed to light radiation, the photon transfers energy to the electron, generating photogenerated charge carriers, and the internal electric field or the external electric field will separate the photogenerated electron-hole pairs in the depletion layer, and the drifted charge carriers will form a current in the external circuit. די ראָלע איז געווען פּלייַעד דורך שיכטע, איך איז צו יקספּאַנד די דיפּלישאַן שיכטע, און די שיכטע, איך וועט גאָר ווערן די דיפּלישאַן שיכטע אונטער אַ גרויס פאָרורטאַגעס פון די שפּילקע, און די גענעראַטעד עלעקטראָן-לאָך פּערז וועט זיין ראַפּאַדלי פנים פאַסטער ווי אַז פון די פּן קנופּט. קעריערז אַרויס די איך שיכטע זענען אויך געזאמלט דורך די דיפּלישאַן שיכטע דורך דיפיוזשאַן באַוועגונג, פאָרמינג אַ דיפיוזשאַן קראַנט. די גרעב פון די שיכטע איז בכלל בכלל זייער דין, און דער ציל איז צו פֿאַרבעסערן די ענטפער גיכקייַט פון די דעטעקטאָר.

(4)APD PhotoDetorלאַווינע פאָטאָדיאָדע
דער מעקאַניזאַם פוןלאַווינע פאָטאָדיאָדעאיז ענלעך צו דעם פון פּן קנופּ. APD PhotoDector ניצט שווער דאָפּעד פּן קנופּ, די אָפּערייטינג וואָולטידזש באזירט אויף APD דיטעקשאַן איז גרויס, און ווען אַ גרויס פאַרקערט ביאַס איז צוגעגעבן, צונויפשטויס ייאַנאַזיישאַן און לאַוויעס פון די דיטעקטער געוואקסן. ווען די פיייק איז אין די פאַרקערט פאָרורטייל, די עלעקטריק פעלד אין דיאַלייטיד שיכטע וועט זיין זייער שטאַרק, און די פאָטאָגנייטיד קאַריערז דזשענערייטאַד דורך ליכט וועט זיין געשווינד אפגעשיידט און דיספּאָוזד אונטער דער קאַמף פון די עלעקטריק פעלד. עס איז אַ מאַשמאָעס אַז עלעקטראָנס וועט קלאַפּ אין די לאַטאַס בעשאַס דעם פּראָצעס, קאָזינג די עלעקטראָנס אין די לאַטאַס צו זיין ייאַנייזד. דער פּראָצעס איז ריפּיטיד, און די ייסיייזד ייאַנז אין די לאַטאַס אויך קאַלייד מיט די לאַטאַס, קאָזינג די נומער פון אָפּצאָל קעריערז אין די אַפּד צו פאַרגרעסערן, ריזאַלטינג אין אַ גרויס קראַנט. עס איז די יינציק גשמיות מעקאַניזאַם ין APD אַז APD- באזירטטעקטאָרס בכלל האָבן די קעראַקטעריסטיקס פון שנעל ענטפער גיכקייַט, גרויס קראַנט ווערט געווינען און הויך סענסיטיוויטי. קאַמפּערד מיט פּן קנופּ און שפּילקע קנופּ, אַפּד האט אַ פאַסטער ענטפער גיכקייַט, וואָס איז די פאַסטאַסט ענטפער גיכקייַט צווישן די קראַנט פאָטאָסענסיטיוו טובז.

(5) סטשאָטקי דזשונקטיאָן פאָטאָדעטטער
די גרונט סטרוקטור פון דער סטשאַטקי דזשונקטיאָן Photodetor איז אַ סטשאָטקי דייאָוד, וועמענס עלעקטריקאַל קעראַקטעריסטיקס זענען ענלעך צו די דאָגיעקטיאָנאַל קאַנדאַקטיוואַטי מיט positive קאַנדאַקשאַנז און פאַרקערט שנייַדן-אַוועק. When a metal with a high work function and a semiconductor with a low work function form contact, a Schottky barrier is formed, and the resulting junction is a Schottky junction. די הויפּט מעקאַניזאַם איז עפּעס ענלעך צו די PN קנופּ, גענומען N- טיפּ סעמיקאַנדאַקטעריישאַן ווי אַ ביישפּיל, ווען צוויי מאַטעריאַלס פאָרעם קאָנטאַקט, רעכט צו דער צוויי מאַטעריאַלס, די עלעקטראָנס אין די מעטאַל זייַט. The diffused electrons accumulate continuously at one end of the metal, thus destroying the original electrical neutrality of the metal, forming a built-in electric field from the semiconductor to the metal on the contact surface, and the electrons will drift under the action of the internal electric field, and the carrier's diffusion and drift motion will be carried out simultaneously, after a period of time to reach dynamic equilibrium, and finally form a Schottky junction. אונטער ליכט טנאָים, די שלאַבאַן געגנט גלייַך אַבזאָרבז ליכט און דזשענערייץ עלעקטראָן-לאָך פּערז, בשעת די פאָטאָגאַנערייטיד קעריערז אין דער פּן קנופּ דאַרפֿן צו פאָרן דורך די דיפיוזשאַן געגנט צו דערגרייכן די קנופּ געגנט. קאַמפּערד מיט פּן קנופּ, די פאָטאָדעטטאָר באזירט אויף סטשאָטקי קנופּ האט אַ פאַסטער ענטפער גיכקייַט, און די ענטפער גיכקייַט קענען אפילו דערגרייכן NS מדרגה.