Mofuta oasesebelisoa sa ho lemoha fotosebopeho
Sesebelisoa sa ho lemoha fotoke sesebelisoa se fetolang lets'oao la optical hore e be lets'oao la motlakase, sebopeho sa lona le mefuta ea lona, se ka aroloa haholo-holo ka mekhahlelo e latelang:
(1) Sesebelisoa sa ho lemoha foto se tsamaisang motlakase
Ha disebediswa tse tsamaisang motlakase ka photoconductor di pepesetswa leseding, sesebediswa se tsamaisang motlakase ka photoconductor se eketsa bokgoni ba sona ba ho tsamaisa motlakase mme se fokotsa kganyetso ya sona. Disebediswa tse tsamaisang motlakase ka mocheso wa kamore di tsamaya ka tsela e yang ka tlase ho kganyetso ya tshimo ya motlakase, ka hona di hlahisa motlakase. Tlasa kganyetso, dielektrone di a thabelwa mme phetoho e a etsahala. Ka nako e ts'oanang, di a kganyela tlasa kganyetso ya tshimo ya motlakase ho etsa motlakase ka photoconductor. Disebediswa tse tsamaisang motlakase ka photoconductor di eketsa bokgoni ba ho tsamaisa motlakase ka photoconductor mme ka hona di fokotsa kganyetso. Di-photodetector tse tsamaisang motlakase ka photoconductor hangata di bontsha phaello e hodimo le karabelo e kgolo tshebetsong, empa di ke ke tsa arabela matshwaong a maqhubu a hodimo a optical, kahoo lebelo la karabelo le dieha, e leng se fokotsang tshebediso ya disebediswa tse tsamaisang motlakase ka mahlakore a mang.
(2)Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa PN
Sesebediswa sa ho lemoha difoto sa PN se bopjwa ke kgokagano pakeng tsa thepa ya semiconductor ya mofuta wa P le thepa ya semiconductor ya mofuta wa N. Pele kgokagano e bopjwa, thepa ena e mmedi e boemong bo arohaneng. Boemo ba Fermi ho semiconductor ya mofuta wa P bo haufi le moedi wa sehlopha sa valence, ha boemo ba Fermi ho semiconductor ya mofuta wa N bo haufi le moedi wa sehlopha sa ho tsamaisa. Ka nako e ts'oanang, boemo ba Fermi ba thepa ya mofuta wa N bo moedi wa sehlopha sa ho tsamaisa bo ntse bo fetisetswa tlase ho fihlela boemo ba Fermi ba thepa ena e mmedi bo le boemong bo le bong. Phetoho ya boemo ba sehlopha sa ho tsamaisa le sehlopha sa valence le yona e tsamaya le ho kobeha ha sehlopha. Kgokelo ya PN e leka-lekane mme e na le boemo ba Fermi bo tshwanang. Ho tloha karolong ya tlhahlobo ya sejari sa tjhaja, boholo ba dijari tsa tjhaja thepang ya mofuta wa P ke masoba, ha boholo ba dijari tsa tjhaja thepang ya mofuta wa N e le dielektrone. Ha thepa ena e mmedi e kopana, ka lebaka la phapang ya mahloriso a sejari, dielektrone tse thepang ya mofuta wa N di tla hasanya ho ya ho mofuta wa P, ha dielektrone tse thepang ya mofuta wa N di tla hasanya ka lehlakoreng le fapaneng le masoba. Sebaka se sa lefelloang se siiloeng ke ho hasana ha lielektrone le masoba se tla theha tšimo ea motlakase e hahiloeng ka hare, 'me tšimo ea motlakase e hahiloeng ka hare e tla tsamaea ka mokhoa oa ho hoholeha ha carrier, 'me tataiso ea ho hoholeha e fapane hanyane le tataiso ea ho hoholeha, ho bolelang hore ho thehoa ha tšimo ea motlakase e hahiloeng ka hare ho thibela ho hasana ha carrier, 'me ho na le ho hoholeha le ho hoholeha ka hare ho PN counction ho fihlela mefuta e 'meli ea motsamao e leka-lekane, e le hore phallo ea carrier e sa fetoheng e be lefela. Tekanyo ea matla ea kahare.
Ha kgokelo ya PN e pepesetswa mahlaseli a lesedi, matla a photon a fetisetswa ho mojari, mme mojari o hlahiswang ka photo, ke hore, para ya electron-lesoba e hlahiswang ka photo, e a hlahiswa. Tlasa tshusumetso ya tshimo ya motlakase, electron le lesoba di a suthela sebakeng sa N le sebakeng sa P ka ho latellana, mme ho suthela ka tsela e yang ho mojari o hlahiswang ka photo ho hlahisa photocurrent. Ena ke molao-motheo wa motheo wa photodetector ya kgokelo ya PN.
(3)Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa PIN
Photodiode ea Pin ke thepa ea mofuta oa P le thepa ea mofuta oa N pakeng tsa lera la I, lera la I la thepa ka kakaretso ke thepa ea ka hare kapa e sa sebeliseng lithethefatsi tse ngata. Mokhoa oa eona oa ho sebetsa o tšoana le lera la PN, ha lera la PIN le pepesehetse mahlaseli a khanya, photon e fetisetsa matla ho electron, e hlahisa lijari tsa chaja tse hlahisoang ke photo, 'me tšimo ea motlakase ea ka hare kapa tšimo ea motlakase ea kantle e tla arola lipara tsa li-electron tse hlahisoang ke photo ka lera la ho fela, 'me lijari tsa chaja tse khelohileng li tla theha hona joale potolohong ea kantle. Karolo e bapaloang ke lera la I ke ho atolosa bophara ba lera la ho fela, 'me lera la I le tla fetoha lera la ho fela ka botlalo tlas'a motlakase o moholo oa bias, 'me lipara tsa li-electron tse hlahisoang ke lera la ho fela li tla arohana ka potlako, kahoo lebelo la karabelo la photodetector ea PIN junction hangata le potlakile ho feta la detector ea PN junction. Lijari tse ka ntle ho lera la I le tsona li bokelloa ke lera la ho fela ka motsamao oa ho hasana, li etsa hona joale ea ho hasana. Botenya ba lera la I ka kakaretso bo tšesaane haholo, 'me morero oa lona ke ho ntlafatsa lebelo la karabelo la detector.
(4)Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa APDfotodiode ea lehloa le thellang
Mokhoa oafotodiode ea lehloa le thellange tšoana le ea khokahano ea PN. APD photodetector e sebelisa khokahano ea PN e nang le doped e ngata, motlakase o sebetsang o thehiloeng ho lemoheng ha APD o moholo, 'me ha ho eketsoa leeme le leholo le ka morao, ionization ea ho thulana le ho ata ha avalanche ho tla etsahala ka hare ho APD, 'me ts'ebetso ea detector e eketseha photocurrent. Ha APD e le mokhoeng oa reverse bias, tšimo ea motlakase lera la ho fokotseha e tla ba matla haholo, 'me bajari ba hlahisoang ke photo ba hlahisoang ke leseli ba tla aroloa kapele 'me ba tsamaee kapele tlas'a ts'ebetso ea tšimo ea motlakase. Ho na le monyetla oa hore lielektrone li tla thulana le lattice nakong ea ts'ebetso ena, e leng se etsang hore lielektrone tse lerating li be ionized. Ts'ebetso ena ea phetoa, 'me li-ion tse lerating le tsona li thulana le lattice, e leng se etsang hore palo ea bajari ba chaja ho APD e eketsehe, e leng se fellang ka hona joale e kholo. Ke mokhoa ona o ikhethang oa 'mele ka hare ho APD moo li-detector tse thehiloeng ho APD ka kakaretso li nang le litšobotsi tsa lebelo la karabelo e potlakileng, phaello e kholo ea hona joale le kutloisiso e phahameng. Ha ho bapisoa le khohlano ea PN le khohlano ea PIN, APD e na le lebelo le potlakileng la karabelo, e leng lebelo le potlakileng la karabelo har'a lipeipi tse amohelang khanya tsa hona joale.
(5) Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa Schottky junction
Sebopeho sa motheo sa sesupa-tsela sa Schottky junction photodetector ke Schottky diode, eo litšobotsi tsa eona tsa motlakase li tšoanang le tsa junction ea PN e hlalositsoeng ka holimo, 'me e na le conductivity e le 'ngoe e nang le conduction e ntle le reverse cut-off. Ha tšepe e nang le mosebetsi o phahameng oa ho sebetsa le semiconductor e nang le mosebetsi o tlaase oa ho sebetsa li etsa khokahano, mokoallo oa Schottky oa thehoa, 'me junction e hlahang ke junction ea Schottky. Mokhoa o ka sehloohong o batla o tšoana le junction ea PN, ho nka li-semiconductor tsa mofuta oa N e le mohlala, ha thepa e 'meli e etsa khokahano, ka lebaka la mahloriso a fapaneng a lielektrone tsa thepa e 'meli, lielektrone tse semiconductor li tla hasana ho ea lehlakoreng la tšepe. Lielektrone tse hasantsoeng li bokellana ka ho tsoelang pele pheletsong e 'ngoe ea tšepe, kahoo li senya ho se nke lehlakore ha motlakase ha tšepe ea pele, li etsa tšimo ea motlakase e hahiloeng ho tloha semiconductor ho ea tšepeng holim'a khokahano, 'me lielektrone li tla hasana tlas'a ts'ebetso ea tšimo ea motlakase ea ka hare, 'me ho hasana le ho kheloha ha mojari ho tla etsoa ka nako e le' ngoe, kamora nako e itseng ho fihlela dynamic equilibrium, 'me qetellong li thehe junction ea Schottky. Tlas'a maemo a khanya, sebaka sa mokoallo se monya khanya ka ho toba 'me se hlahisa lipara tsa li-electron-lesoba, ha lijari tse hlahisoang ke photophoto ka hare ho PN conjunction li hloka ho feta sebakeng sa ho hasana ho fihlela sebakeng sa conjunction. Ha ho bapisoa le PN conjunction, photodetector e thehiloeng ho Schottky conjunction e na le lebelo le potlakileng la karabelo, 'me lebelo la karabelo le ka fihla boemong ba ns.
Nako ea poso: Phato-13-2024