Τι είναι το Avalanche Photodiode; | 5+ Σημαντικές χρήσεις και χαρακτηριστικά

Χιονοστιβάδα Photodiode

Πιστοποίηση εικόνας: "Αρχείο: Avalanche photodiode.JPG" by Radovan Bla Blek έχει άδεια χρήσης κάτω από CC BY-SA 3.0

Αντικείμενο Συζήτησης: Χιονοστιβάδα Photodiode

Ορισμός φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας ή οι APD είναι πολύ ευαίσθητες συσκευές ημιαγωγών που μετατρέπουν οπτικά σήματα σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά λειτουργούν με υψηλή αντίστροφη μεροληψία. Ο όρος «χιονοστιβάδα» προέρχεται από το φαινόμενο κατάρρευσης της χιονοστιβάδας.

Σύμβολο φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Χιονοστιβάδα Photodiode

Το σύμβολο της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας είναι το ίδιο με αυτό της δίοδος Zener.

Δομή φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Δομή APD

Η δομή της συνηθισμένης φωτοδίοδος Avalanche είναι παρόμοια με τη φωτοδίοδο PIN. Αποτελείται από δύο περιοχές με βαριά πρόσμειξη (περιοχή p + και n +) και δύο περιοχές με ελαφρά νάρκωση (περιοχή Ι ή εγγενής περιοχή και περιοχή Ρ). Το πλάτος του στρώματος εξάντλησης στην εγγενή περιοχή είναι σχετικά λεπτότερο σε APD από τη φωτοδίοδο ΡΙΝ. Η περιοχή p + ενεργεί όπως η άνοδος και η n + ενεργεί όπως η κάθοδος. Η αντίστροφη προκατάληψη εφαρμόζεται κυρίως στην περιοχή pn +.

Διάγραμμα κυκλώματος φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Διάγραμμα κυκλώματος APD
"Αρχείο: APD3 German.png" by Κιρνεχρίμπ έχει άδεια χρήσης κάτω από CC BY-SA 3.0

Για την εφαρμογή συνθηκών αντίστροφης πόλωσης, η περιοχή p + συνδέεται στον αρνητικό ακροδέκτη και η περιοχή n + συνδέεται στον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας.

Αρχή λειτουργίας φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Το APD λειτουργεί
"Αρχείο: APD2 German.png" by Κιρνεχρίμπ έχει άδεια χρήσης κάτω από CC BY-SA 3.0
  • Η κατανομή της χιονοστιβάδας λαμβάνει χώρα όταν η δίοδος υποβάλλεται σε υψηλή αντίστροφη τάση.
  • Η αντίστροφη τάση πόλωσης αυξάνει το ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος του στρώματος εξάντλησης.
  • Το φως περιστατικών εισέρχεται στην περιοχή p + και απορροφάται περαιτέρω στην εξαιρετικά αντίσταση περιοχή p. Εδώ παράγονται ζεύγη οπών ηλεκτρονίων.
  • Ένα συγκριτικά ασθενέστερο ηλεκτρικό πεδίο προκαλεί διαχωρισμό μεταξύ αυτών των ζευγών. Τα ηλεκτρόνια και οι οπές μετακινούνται με την ταχύτητα κορεσμού τους προς την περιοχή pn + όπου υπάρχει υψηλό ηλεκτρικό πεδίο.
  • Καθώς η ταχύτητα είναι μέγιστη, οι φορείς συγκρούονται με άλλα άτομα και δημιουργούν νέα ζεύγη οπών ηλεκτρονίων. Ένας μεγάλος αριθμός ζευγών eh οδηγεί σε υψηλή ροή.

Χαρακτηριστικά φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

  • Η εγγενής περιοχή στο APD είναι ελαφρώς προσβεβλημένη σε τύπο ρ. Ονομάζεται επίσης ?-περιοχή.
  • Η περιοχή n + είναι πιο λεπτή και φωτίζεται από ένα παράθυρο.
  • Το ηλεκτρικό πεδίο είναι μέγιστο στη σύνδεση pn+ και στη συνέχεια αρχίζει να μειώνεται μέσω της περιοχής p. Η έντασή του μειώνεται στην περιοχή β και εξαφανίζεται σταδιακά στο τέλος της στρώσης p+.
  • Ακόμη και ένα μόνο φωτόνιο που απορροφάται οδηγεί στη δημιουργία τεράστιου αριθμού ζευγών οπών ηλεκτρονίων. Αυτό ονομάζεται το διαδικασία εσωτερικού κέρδους.
  • Η υπερβολική παραγωγή ζεύγους ηλεκτρονίων-οπών λόγω σύγκρουσης των φορέων φόρτισης καλείται πολλαπλασιασμός χιονοστιβάδας. Συντελεστής πολλαπλασιασμού ή κέρδος,

Μ = \ frac {I_ {ph}} {I_ {pho}}

όπου iph= πολλαπλασιασμένο APD photocurrent

            iτηλέφ= photocurrent πριν από τον πολλαπλασιασμό

Η τιμή Μ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό αντίστροφη προκατάληψη θερμοκρασία επίσης.

Λειτουργία φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Τα APD λειτουργούν σε πλήρη εξάντληση. Εκτός από τη γραμμική λειτουργία χιονοστιβάδας, οι APD μπορούν επίσης να λειτουργήσουν στο Λειτουργία Geiger. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η φωτοδίοδος λειτουργεί σε τάση πάνω από την τάση διακοπής. Πρόσφατα εισήχθη μια άλλη λειτουργία, η οποία ονομάζεται λειτουργία Sub-Geiger. Εδώ, μαζί με την ευαισθησία ενός φωτονίου, το εσωτερικό κέρδος είναι επίσης πολύ υψηλό, ακριβώς κάτω από την ανάλυση.

Ιονισμός κρούσης σε φωτοδιόδους χιονοστιβάδας 

Αφού απορροφηθούν τα φωτόνια στη β-στιβάδα, σχηματίζεται επαρκής αριθμός ζευγών ηλεκτρονίων-οπών. Το ηλεκτρικό πεδίο χωρίζει τα ζεύγη και οι ανεξάρτητοι φορείς φορτίου τρέχουν προς τις περιοχές n+ και p+. Στην περιοχή p, τα ηλεκτρόνια βιώνουν ένα τεράστιο ηλεκτρικό πεδίο. Στην επίδραση αυτού του πεδίου, τα ηλεκτρόνια παρασύρονται με την ταχύτητα κορεσμού τους και συγκρούονται. Αυτή η σύγκρουση βοηθά στον πολλαπλασιασμό φορτίων. Αυτό το συνολικό φαινόμενο ονομάζεται ιονισμός κρούσης.

Ποσοστό ιονισμού, k = \ frac {\ alpha} {\ beta}

όπου ⍺ = ρυθμός ηλεκτρονίων

            rate = ρυθμός οπών  

Διάγραμμα φωτοδιόδων χιονοστιβάδας

Πιστωτικά Εικόνα: "Αρχείο: Avalanche Photodiode 00.png" by Patrick-Emil Zörner (de: Benutzer: Paddy) έχει άδεια χρήσης κάτω από CC-BY 2.0

Δελτίο δεδομένων φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

ΦωτοανιχνευτήςΜήκος κύματοςΕυαισθησίαΣκούρο ρεύμα
InGaAs APD1310 1550-nm0.8 A / W30 ηΑ
Γερμανικό APD1000 1500-nm0.7 A / W1000 ηΑ

Μονάδα φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Τα APD αποτελούν μέρος των ενοτήτων που περιέχουν επιπλέον ηλεκτρονικά στοιχεία εκτός από τη φωτοδίοδο. Μπορεί να υπάρχει ένα trans-impedance op-amp σε ορισμένα πακέτα που βελτιώνουν την απόδοση και αυξάνουν το εύρος ζώνης και την απόκριση. Ορισμένα πακέτα είναι βελτιστοποιημένα για χρήση σε οπτικές ίνες. Μερικοί διαθέτουν θερμοαισθητήρες για καλύτερη σταθερότητα.

Διάταξη φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Οι συστοιχίες φωτοδιόδων της χιονοστιβάδας είναι μικρές σε μέγεθος και αποφέρουν επίσης κέρδος μίσθωσης. Αυτά έχουν σχεδιαστεί ειδικά για χρήση σε LIDAR, laser rangefinders, κλπ. Παρόλο που οι συστοιχίες APD δεν είναι ακόμα προϊόντα mainstream, ορισμένοι κατασκευαστές τα κατασκευάζουν λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών τους.

Θόρυβος φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Τα κύρια συστατικά του θορύβου στο APD είναι 

  • Κβαντικός ή πυροβολισμένος θόρυβος (iQ): Η διαδικασία χιονοστιβάδας είναι ο κύριος λόγος πίσω από αυτό. 
  • Σκοτεινός θόρυβος ρεύματος: Ο θόρυβος του σκοτεινού ρεύματος δημιουργείται από την απουσία φωτός σε μια φωτοδίοδο. Μπορεί περαιτέρω να ταξινομηθεί σε μαζικός θόρυβος ρεύματος (iDB) θόρυβος επιφανειακού ρεύματος (iDS).
  • Θερμικός θόρυβος: Είναι ο θόρυβος του ενισχυτή που συνδέεται με τη φωτοδίοδο.

Λόγω του πολλαπλασιασμού φορέα, προστίθεται σημαντικός θόρυβος στους υπάρχοντες θορύβους. Είναι γνωστό ως υπερβολικός συντελεστής θορύβου or ENF.

ENF ή F (M)= kM + \ αριστερά (2- \ frac {1} {M} \ δεξιά) \ αριστερά (1-k \ δεξιά)

όπου M = συντελεστής πολλαπλασιασμού

            k = συντελεστής ιονισμού κρούσης

Επομένως, η μέση τετραγωνική τιμή του συνολικού θορύβου iN στο APD είναι,

\ αριστερά \ langle i_ {N} ^ {2} \ δεξιά \ rangle = \ αριστερά \ langle i_ {Q} ^ {2} \ δεξιά \ rangle + \ αριστερά \ langle i_ {DB} ^ {2} \ δεξιά \ εύρος + \ αριστερά \ langle i_ {DS} ^ {2} \ δεξιά \ rangle = 2q \ αριστερά (I_ {P} + I_ {D} \ δεξιά) BM ^ {2} F \ αριστερά (M \ δεξιά) + 2qI_ { Λ} Β

όπου 

q = φόρτιση ενός ηλεκτρονίου

Ip= φωτορεύμα

B = εύρος ζώνης

M = συντελεστής πολλαπλασιασμού

ID= μαζικό σκοτεινό ρεύμα

IL= ρεύμα διαρροής επιφανείας

Ο θερμικός θόρυβος στον ενισχυτή trans-σύνθετης αντίστασης είναι,

\ αριστερά \ langle i_ {T} ^ {2} \ δεξιά \ rangle = \ frac {4k_ {B} TB} {R_ {L}}

όπου kB= Σταθερά Boltzmann

           T = απόλυτη θερμοκρασία

           RL= αντίσταση φορτίου

Διαφορά μεταξύ PIN και φωτοδιόδου χιονοστιβάδας | Avalanche Photodiode εναντίον PIN Photodiode

Χιονοστιβάδα PhotodiodeπαράμετροιΦωτοδίοδος PIN
Τέσσερα στρώματα - P +, I, P, N +ΕπίπεδαΤρία στρώματα - P +, I, N +
Πολύ ψηλάΧρόνος απόκρισηςΠολύ λίγο
Χαμηλή τιμή ρεύματοςΡεύμα εξόδουΟ πολλαπλασιασμός φορέα προκαλεί ενισχυμένη τρέχουσα τιμή
Το κέρδος μπορεί να είναι τόσο υψηλό όσο 200Εσωτερικό κέρδοςΤο κέρδος είναι ασήμαντο
Πολύ ευαίσθητοΕυαισθησία Ελαφρώς λιγότερο ευαίσθητο
Οι ενισχυτές μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση, αλλά το APD μπορεί να λειτουργήσει χωρίς αυτό, καθώς το κέρδος είναι ήδη εκεί.Ενισχυτής Δεν υπάρχει εσωτερικό κέρδος, επομένως η χρήση ενισχυτών είναι υποχρεωτική.
Υψηλότερη λόγω πολλαπλασιασμού φόρτισηςΘόρυβοςΣυγκριτικά μικρότερο από τα APD
Εξαιρετικά υψηλό Αντίστροφη τάση προκατάληψηςΧαμηλός 
Μεγάλος Σταθερότητα θερμοκρασίαςφτωχός

Ενισχυτής φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Όπως οι φωτοδιόδους PIN, οι APD χρησιμοποιούν επίσης τον ενισχυτή τεσσάρων καναλιών trans-σύνθετης αντίστασης για μειωμένο θόρυβο, υψηλή αντίσταση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Ορισμένοι ενισχυτές προσφέρουν επίσης ευελιξία θερμοκρασίας και υψηλή αξιοπιστία. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν τη φωτοδίοδο κατάλληλη για χρήση σε δέκτες LIDAR.

Ανιχνευτής φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

Οι APD προτιμούνται έναντι των φωτοδιόδων ΡΙΝ για την ανίχνευση φωτός για την αυξημένη ευαισθησία τους. Καθώς δίνεται μια σχετικά υψηλή τάση, ο αριθμός των φορέων φόρτισης υπερβάλλεται και επιταχύνονται ως αποτέλεσμα ισχυρών ηλεκτρικών πεδίων. Η εσωτερική σύγκρουση συμβαίνει και πραγματοποιείται πολλαπλασιασμός φόρτισης. Ως αποτέλεσμα, αυξάνεται η τιμή των φωτορευμάτων, η οποία βελτιώνει τη συνολική διαδικασία ανίχνευσης φωτογραφιών.

Avalanche Photodiode στην επικοινωνία οπτικών ινών

Στα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών, συνήθως απαιτούνται APD για την ανίχνευση ασθενών σημάτων. Τα κυκλώματα πρέπει να είναι αρκετά βελτιστοποιημένα ώστε να ανιχνεύουν τα αδύναμα σήματα διατηρώντας υψηλά SNR (Αναλογία σήματος προς θόρυβο). Εδώ,

SNR = \ frac {power \: from \: the \: photocurrent} {power \: of \: photodetector + power \: of \: ενισχυτής \: θόρυβος}

Για να επιτευχθεί ένα καλό SNR, η κβαντική απόδοση πρέπει να είναι υψηλή. Καθώς αυτή η τιμή πλησιάζει σχεδόν τη μέγιστη τιμή, εντοπίζονται τα περισσότερα σήματα.

Σύγκριση μεταξύ APD και PMT | Σωλήνας Avalanche Photodiode vs Photomultiplier

Χιονοστιβάδα PhotodiodeΣωλήνας φωτοπολλαπλασιαστή 
Αποτελείται από τέσσερα στρώματα με διαφορετικές συγκεντρώσεις ντόπινγκ.Αποτελείται από φωτοκάθοδο, dynodes και γυάλινο σωλήνα κενού.
Χρησιμοποιεί το φαινόμενο πολλαπλασιασμού χιονοστιβάδας για την παραγωγή φορέων φορτίου.Χρησιμοποιεί την τεχνική απορρόφησης φωτονίων για την εκπομπή περίσσειας ηλεκτρονίων.
Μετατρέπει τα φωτόνια σε ηλεκτρόνια.Ενισχύει τον αριθμό ηλεκτρονίων.
Τα APD είναι πολύ ευαίσθητα.Η ευαισθησία του PMT είναι περιορισμένη.
Το κόστος των APD είναι χαμηλότερο από αυτό των PMT.Τα PMT είναι οι πιο ακριβές συσκευές.

APD και κυκλώματα απόσβεσης 

  1. Παθητικό κύκλωμα σβέσης: Αυτός ο τύπος κυκλώματος χρησιμοποιεί μια αντίσταση φορτίου, ένα παθητικό στοιχείο, για να σβήσει τον παλμό βλάβης. Τα φωτοηλεκτρόνια ενεργοποιούν τη χιονοστιβάδα. Ένα μεγάλο ρεύμα διέρχεται μέσω του κυκλώματος για να αποφευχθεί η έλλειψη ηλεκτρονίων ή οπών στην περιοχή της χιονοστιβάδας και η δίοδος παραμένει σε κατάσταση αγωγής.
  1. Ενεργό κύκλωμα σβέσης: Ενώ οι δίοδοι επαναφορτίζονται, η πιθανότητα να χτυπήσει άλλο φωτοηλεκτρόνιο είναι πολύ χαμηλή. Για να ελαχιστοποιηθεί ο νεκρός χρόνος, γίνεται «ενεργή απόσβεση». Η τάση πόλωσης μειώνεται προσωρινά και αυτή η καθυστέρηση επιτρέπει τη συλλογή όλων των ηλεκτρονίων και των οπών. Όταν και πάλι η τάση αυξάνεται, κανένα ηλεκτρόνιο δεν παραμένει στην περιοχή εξάντλησης.

Φωτοδίοδος χιονοστιβάδας InGaAs

Το InGaAs ή το Indium Gallium Arsenide χρησιμοποιείται ζωηρά σε συσκευές ημιαγωγών. Οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας InGaAs χρησιμοποιούνται για την επίτευξη επικοινωνιών οπτικών ινών μεγάλης εμβέλειας. Αυτά μπορούν να εκτελέσουν ανίχνευση φωτογραφιών στην περιοχή των 1100-1700 nm. Οι φωτοδίοδοι της χιονοστιβάδας InGaAs είναι καλύτερες από τις συνηθισμένες φωτοδίοδοι της χιονοστιβάδας στο γερμανικό επίπεδο από άποψη SNR και ευαισθησίας.

Φωτοδίοδος μεγάλης έκτασης χιονοστιβάδας

Οι APD μεγάλης περιοχής ή οι LAAPDs είναι ελαφριές φωτοδιόδους που διαθέτουν μεγάλη περιοχή ενεργοποίησης. Τα χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν γρήγορο χρόνο απόκρισης, βελτιωμένο SNR, ευαισθησία στα μαγνητικά πεδία κ.λπ.

Υπεριώδης-UV φωτοδίοδος χιονοστιβάδας

Οι δίοδοι υπεριώδους χιονοστιβάδας προσφέρουν εξαιρετική ευαισθησία εάν λειτουργούν σε λειτουργία Geiger. Το UV APD καρβιδίου του πυριτίου εμφανίζει υψηλό κέρδος σήματος και εξαιρετική ευαισθησία. Τα UV APD είναι ιδανικά για την ανίχνευση φλεβών υπεριώδους.

Φωτοδίοδος χιονοστιβάδας πυριτίου

Τα υψηλά APD πυριτίου είναι ιδανικά για ανίχνευση χαμηλού φωτισμού. Ο εσωτερικός πολλαπλασιασμός διαθέτει εξαιρετική φωτοευαισθησία που την καθιστά ικανή να ανιχνεύει σήματα χαμηλού φωτισμού. Έχει επίσης βελτιωμένη γραμμικότητα, χαμηλή χωρητικότητα τερματικού και συντελεστή χαμηλής θερμοκρασίας. Ορισμένες εφαρμογές των διόδων φωτογραφίας χιονοστιβάδας Si είναι οπτικά εύρη, ραντάρ λέιζερ, FSO κ.λπ. 

Πίνακας φωτοδιόδου Silicon Avalanche

Σε APD πυριτίου πολλαπλών στοιχείων, η περιοχή εξάντλησης κατασκευάζεται ακριβώς κάτω από τη φωτοευαίσθητη περιοχή. Λόγω αυτού, ο πίνακας APD πολλαπλασιάζει το φως συμβάντος. Οι αερομεταφορείς χτύπησαν στην περιοχή εξάντλησης. Αυτό συνεπάγεται ότι οι συστοιχίες φωτογραφικών δίοδο χιονοστιβάδας Si έχουν χαμηλό crosstalk λόγω του κέρδους.

Φωτοδίοδος χιονοστιβάδας Geiger mode

Οι δίοδοι φωτογραφίας χιονοστιβάδας Geiger έχουν αναπτυχθεί για να παρέχουν μια εναλλακτική λύση στους σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή. Οι GAPD χρησιμοποιούν την αρχή μέτρησης ενός φωτονίου σε τάση λίγο περισσότερο από την τάση κατανομής κατωφλίου. Σε αυτήν την τάση, ακόμη και ένα ζεύγος ηλεκτρονικών οπών είναι ικανό να προκαλέσει ισχυρή χιονοστιβάδα. Σε αυτήν την περίπτωση, τα κυκλώματα απόσβεσης μειώνουν την τάση κατά κλάσμα του δευτερολέπτου. Αυτό σταματά τη χιονοστιβάδα προς το παρόν και είναι δυνατή η ανίχνευση φωτογραφιών.

Τεχνικές μέτρησης φωτονίων με φωτοδιόδους χιονοστιβάδας πυριτίου

Με την πάροδο των ετών, δύο τύποι τεχνικών καταμέτρησης φωτονίων χρησιμοποιούνται στις φωτοδιόδους χιονοστιβάδας. 

  • Λειτουργία Geiger
  • Λειτουργία Sub-geiger

Μελέτες δείχνουν ότι η λειτουργία Geiger βελτιώνει την απόδοση άριστα για τη χρήση κυκλωμάτων σβέσης.

Φωτοδίοδος μονής χιονοστιβάδας | Μονή φωτονίδα που μετράει τη χιονοστιβάδα

Αυτά ονομάζονται επίσης SAPD. Τα SAPD είναι εξαιρετικά φωτοευαίσθητα και βελτιστοποιημένα για υψηλή κβαντική συχνότητα. Μερικές από τις εφαρμογές του περιλαμβάνουν ένα αισθητήρας εικόνας, τρισδιάστατη απεικόνιση, κβαντική κρυπτογραφίαΚ.λπ.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Avalanche Photodiode

Πλεονεκτήματα της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

  • Μπορεί να ανιχνεύσει φως χαμηλής έντασης.
  • Η ευαισθησία είναι υψηλή.
  • Ο χρόνος απόκρισης είναι ταχύτερος.
  • Ένα ενιαίο φωτονίο μπορεί να δημιουργήσει μεγάλο αριθμό ζευγών οπών ηλεκτρονίων.

Μειονεκτήματα της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας

  • Απαιτείται υψηλή τάση λειτουργίας.
  • Υπερβολικός θόρυβος λόγω πολλαπλασιασμού φορέα.
  • Η παραγωγή δεν είναι γραμμική.

Εφαρμογή της χιονοστιβάδας Photodiode

  • Σαρωτής LASER.
  • Αναγνώστης γραμμωτού κώδικα.
  • Laslas Rangefinders.
  • Όπλο ταχύτητας.
  • Μικροσκοπία λέιζερ.
  • Σαρωτής PET.
  • κεραία Γέφυρα αναλυτή.

FAQs

Ποιος είναι ο χρόνος απόκρισης της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας;

Ο μέσος χρόνος απόκρισης διαφορετικών διόδων φωτογραφίας χιονοστιβάδας μπορεί να κυμαίνεται από 30 ps έως 2 ms.

Τι συμβαίνει όταν στέλνετε πάρα πολύ φως σε μια φωτοδίοδο χιονοστιβάδας (APD);

Η υπερβολική έκθεση στο φως υπερθερμαίνει τη δίοδο και ενδέχεται να προκαλέσει ζημιά στη συσκευή.

Πώς λειτουργεί μια φωτοδίοδος χιονοστιβάδας;

Φωτοδίοδος χιονοστιβάδας χρησιμοποιεί την τάση διακοπής της χιονοστιβάδας για να πολλαπλασιάσει τους μεταφορείς φόρτισης και να αυξήσει το ρεύμα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φωτοδιόδου PIN και της φωτοδιόδου χιονοστιβάδας;

Οι φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας έχουν τέσσερα επίπεδα και οι φωτοδίοδοι PIN έχουν τρία επίπεδα. Επίσης, σε αντίθεση με τις διόδους φωτογραφιών PIN, τα APD έχουν μεγάλο εσωτερικό κέρδος και φωτοευαισθησία λόγω του πολλαπλασιασμού φόρτισης.

Ποια είναι τα μειονεκτήματα της φωτογραφικής δίοδος χιονοστιβάδας;

Οι APD είναι ευαίσθητοι σε υψηλό θόρυβο λόγω ιονισμού κρούσης και η έξοδος είναι μη γραμμική. Άλλοι περιορισμοί έχουν συζητηθεί στην ενότητα «μειονεκτήματα των φωτογραφιών-διόδων Avalanche».

Ποιο είναι το κύριο πλεονέκτημα μιας φωτοδιόδου χιονοστιβάδας;

Το κύριο πλεονέκτημα της φωτογραφικής δίοδος χιονοστιβάδας είναι η ευαισθησία και η ικανότητά του να ανιχνεύει σήματα χαμηλού φωτισμού.

Ποια είναι η επίδραση της θερμοκρασίας στην αύξηση της χιονοστιβάδας;

Το κέρδος ποικίλλει γραμμικά με τη θερμοκρασία καθώς η αντίστροφη τάση διακοπής έχει γραμμική σχέση με τη θερμοκρασία.

Γιατί αυξάνεται η κατανομή της χιονοστιβάδας με τη θερμοκρασία;

Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη δόνηση των ατόμων και μειώνει τη μέση ελεύθερη διαδρομή. Εφόσον το μονοπάτι γίνεται μικρότερο, οι μεταφορείς φορτίου χρειάζονται περισσότερη ενέργεια για να ταξιδέψουν. Επομένως, η τάση διακοπής πρέπει να αυξηθεί.

Για περισσότερα άρθρα σχετικά με την ηλεκτρονική Κάνε κλικ εδώ

Σχετικά με την Kaushikee Banerjee

Είμαι ενθουσιώδης των ηλεκτρονικών και επί του παρόντος αφιερώνω στον τομέα των ηλεκτρονικών και των επικοινωνιών. Το ενδιαφέρον μου έγκειται στην εξερεύνηση των τεχνολογιών αιχμής. Είμαι ενθουσιώδης μαθητής και παίζω ηλεκτρονικά ανοιχτού κώδικα.
Αναγνωριστικό LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/kaushikee-banerjee-538321175

Αφήστε ένα σχόλιο

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται *

Lambda Geeks