Schottky barriere fotodiodes




Fotomoders mei in skottky-soberbarriêre hawwe ek hege snelheid en effisjinsje. Barrières op it kontak fan it metaal mei de semi-fuotbalkon kinne jo krije op semi-fermiddenmaterialen wêrby't it ûnmooglik is om pn-junctions te meitsjen. As in elektronon-halikonduktor in metaal kontakearret wêrfan syn wurkfunksje minder is as de wurkfunksje fan in semi-fêst, dan is in bepaald tal elektronen it transfear fan 'e hal fan leit nei it metaal. In ionisearre donoarenreinlikheid yn in semi-fjoerder biedt in posityf romtebeliedslach mei hege wjerstân. As jo ​​de diode yn 'e oare kant rjochtsje, nimt de breedte fan' e SCR nei.

De strieling wurdt rjochte troch in semi-transparant metalen film (de Au-ljocht befettet 95% fan de strielingflux mei λ = 0,63 μm). As d> x * wurdt it haaddiel fan 'e strieling opnommen yn' e SCR. De opkommende elektroanoarpearen wurde rapper ôfsletten troch it fjild en de tredde transittiid kin hiel koart wêze (10 -11 -10 -10 s). Sa is in photodyk mei in Schottky-barriêre in analoech fan in pin-photodiode yn it koarte-diel fan it spektrum, as alle straatingen opnommen wurde yn 'e SCR. Yn dizze fotodiodes, mei ôfnimmende wavelength, wurdt ek straffening yn 'e romte laden lagen opnommen, mar tichter by it metaal.

Fig. 17. De struktuer fan 'e fotodiode mei in Schottky barriêre.

Yn ferliking mei pn-junctions is it ferset fan 'e Schottky-dioden folle minder, dus is de wjerring-tiid koarte en de ynertia wurdt allinnich feroarsake troch de tiid fan flecht fan drager troch de romte-laden-regio. De wearde fan τ kin 10-10 -10 -11 s wêze, wat it brûken fan photodiodes mei mikrofoave-modulaasje fan radiation kin wurde. De gefoeligens fan de dioden rint 0,5 A / W.

Fergunningen fan fotodiodes mei in Schottky barriere: hege gefoeligens en snelheid, kompatibiliteit mei IP technology.

Heterophotodiodes

Heterofoto-dio's binne promovende fotodetekters dy't hege sensibiliteit en snelheid kombinearje. Foar it meitsjen fan fotodiodes mei heterostruktueren op basis fan ferbiningen fan in 3 b 5 . De typyske struktuer fan in heterofotodiode is yn fig. 18. Twa gebieten binne dêrmei ynboud: in breedspal-finster en in fotosensitive pn-junction. In breeddoarp breed dopearre semi-fêst fêstelân leveret lege wjerstân en heech transparânsje foar de ûntfangen straf dy't yn 'e smel-gap-halium-lagen opnommen is, de p-lagen-dikheid meastal entspricht de radiation-absorption>

Fig. 18. Layerarranzia yn heterofotodiode.

De prozessen fan 'e oplossing fan strieling en ôfskieding fan fotokarriêre yn heterofoto-dioden binne fergelykber mei de ferskynsels dy't yn pin-photodiodes en fotodiodes binne mei in Schottky-barriêre. Har ynertia wurdt ek bepaald troch de tiid fan flecht fan dragerjes troch de romtebehearding.


border=0


Avansearre foar heterofotodiodes: hege fyts en fotoensitiviteit by lege wurkspanningen, hege wearden fan foto-emf, effisjinsje tichtby 100%. lytser as konventionele fotodiodes, donkere stringen en lûd.

Tagelyk binne de materialen dy 't ferwidere binne djoerder en de fabrikaazjetechnology is komplekser.

Avalanche fotodiodes

Yn avalanche fotodiodes wurdt de primêre photokrounte fersteurd trochwege avalanche-ferbining fan net-kwalitêre dragerijen yn in sterke elektryske fjild fan 'e romte-laden lagen fan' e p - n junction, foarsafier't de breedte fan 'e SCR de gemiddelde frije wei fan ladingstriders fersteurdt.

De ynlieding fan ynterne fersteuring, dy't bepaald sawol it sinjaal as lûd, liedt ta in ferheging fan it signal-to-noise ratio, foarsafier't it amplifizearre lûd fan 'e fotodetector minder is as it lûd fan de ynstjoeringsstasjon fan' e amplifier;

De optimale struktuer fan silonium-lavale fotodiodes is de npipstruktuer, of LFD mei penetratie (punktuer):

Fig. 20. Ienfâldich geometrysk model fan in avalanche-photodiode.

Yn dit gefal wurdt de maksimale wearde fan 'e elektryske fjildtekening Emax, genôch foar it ûntstean en ûnderhâld fan' e lavaletyske reproduksje, is makke yn 'e n + -p-junction. Fototekrinners wurde fluch út 'e i-regio helle en multiplikje yn' e p-regio.

De produksje fan avalanche-photodiodes wurdt útfierd troch reverse-epitaxia, krektlyk nei de technology fan produksje-pin-photodiodes.

Fig. 21. De struktuer fan 'e avalanche-photodiode.



De wichtichste foardielen fan avalanche fotodiodes: hege winst, hege snelheid en lege lûd. Dêrom wurde dizze fotodetekters in soad brûkt yn globale optika. De neidielen fan lavalan fotodiodes binne, earst, de ôfwikseling fan de multiplikaasjefaktor op 'e ljochtintensiteit en de oerienkommende ferdrach fan' e lineariteit fan 'e I (Φ)-ôfhinklikheid, tweintich, hege easken op' e stabiliteit fan de leverenspannings (0,01-0,02%), sûnt Multiplikaasje is sterk ôfhinklik fan spanning.

Phototransistors

In fototransistor is in lichtemintyf semi-radiofesteldermotor, fergelykber yn struktuer nei in transistor en it biedt ynterne sinjaalferplikaasje. It kin fertsjintwurdige wurde as besteande út in photodiode en in transistor. De photodiode is it ljocht fan 'e basis-sammelingsferkiezing, de transistor is it diel fan' e struktuer dy't direkt ûnder de emitter leit. Sûnt de photodiode en de samling fan 'e transistor binne struktureel kombinearre, wurdt de fotokrounte gearfette mei de samlersstrumint. De leveringsspanneling wurdt levere, sadat de kollektyf junction sletten is en de emitter-junction is iepen. Basis kin útskeakele wurde. As de basis ljochtet, sjogge elektroanoarpearen yn. As yn 'e fotodiode binne de pearen dy't berikt binne troch de dûbeling fan de kollektive junction binne troch it knopfjild foarkommen, de minderheidstafels fan' e basis ferpleatse nei de samler en har aktuele ferhege. De wichtichste drager bliuwe yn 'e databank, wêrtroch syn potensjele relativeens fan' e emitter is. Yn dit gefal is in ekstra forward spanning oan 'e emitter junction ûntstien, wêrtroch ekstra ynjeksje fan' e emitter nei 'e basis en in oerienkommende ferheging fan samlers aktueel.

Fig. 23. Equivalente phototransistor-circuit.

Der binne twa types fan phototransistor ûntwerpen: transversal en longitudinal. Longitudinale transistors hawwe in ienfâldiger ûntwerp en technology, maklik foar yngling yn yntegreare circumsjenningen, mar minder as yn har funksjoneel parameter.

Fig. 24. De struktuer fan 'e transverse (a) en longitudinalen (b) fototransistors.

Advten fan phototransistors: de oanwêzigens fan in ynterne amplifikaasjemeganisme, d. hege fotosensitiviteit, skeakelfykberens is ferbûn mei de oanwêzigens fan 'e tredde electrode. Main neidielen: beheinde snelheid en temperatuerôfhanneling fan parameters.

TIR-fototransistors

In MOS-fototransistor is in fjild-effekt-transistor mei in isolearre poarte, wêrby't de ljochtsflux yn 'e poarteregio opnommen liedt ta in feroaring yn' e kanaal leit tusken de boarne en it drain. In ferheging fan aktueel feroarsake troch ljocht liedt ta in feroaring yn 'e drompel spanning en de neiging fan' e transfermiste. De poarteelektrode moat makke wurde fan in transparant of trochsichtich materiaal. MDP-phototransistor is dus in analogen fan 'e photoresistor, mar kin brûkt wurde yn' e modus fan 'e poarte-kanaal: ferrerning, ferplichting, ynvers.

Fig. 25. De struktuer fan 'e MOS-fototransistor.

Wannear brûkt as fotodetekters fan MIS-transistoren, is it oan te rieden om se yn kombinaasje mei in photodiode te basearjen basearre op it pn junction. Technologysk wurde de photodiode en de transistor MIS op deselde semi-plaat makke en de photodiode is ferbûn mei de boarne en de poarte. Sûnt de aktuele troch de poarte net útlit, leit de fotodiode yn 'e foto-emf-generaasje-modus.

Mei simultane illuminaasje fan 'e pn-junction en de transistor MIS feroarje beide de snelspanning en de fotovoltaazje fan' e pn junction. De fotoelektrische emf fan 'e pn junction feroaret it potentieljen fan' e poarte; dus feroaret de aktuele yn 'e boarne-drain-skeakel.

Fig. 26. Struktuer (a) en lykweardige circuit (b) fan in MOSFET mei in photodiode basearre op it pn junction.

MOS-fototransistors binne handige foto-sensitive eleminten foar it meitsjen fan multi-elemint fotodetekten.

Lêzing 16





; Datum tafoege: 2017-10-25 ; ; Views: 2385 ; Is it publisearre materiaal it urheberrecht? | | Persoanlike data beskerming | ORDER WORK


Hast net fûn wat jo sochten? Brûk it sykjen:

De bêste wurden: Mar wat matem binne jo, as jo sels net korrekt wachtwurd kinne? 7671 - | 6683 - of alles lêze ...

2019 @ edudocs.fun

Sidegegevens oer: 0.003 sek.