Noocaqalabka sawirqaadeqaab dhismeedka
Sawir-qaadewaa aalad u beddesha signalka indhaha oo u beddela signalka korantada, qaab dhismeedkiisa iyo noocyadiisa kala duwan, inta badan waxa loo qaybin karaa qaybahan soo socda:
(1) Sawir-qaade sawir qaade
Marka aaladaha kondhomtarka ahi ay soo baxaan iftiinka, qaadaha sawir qaadaya wuxuu kordhiyaa dhaqdhaqaaqooda wuxuuna yareeyaa iska caabintooda. Sidayaashu waxay ku faraxsan yihiin heerkulka qolka waxay u socdaan hab jihada ah oo hoos yimaada ficilka beer koronto, sidaas darteed waxay dhalinayaan hadda. Marka la eego xaaladda iftiinka, elektaroonnada ayaa ku faraxsan oo isbeddel ayaa dhacaya. Isla mar ahaantaana, waxay hoos maraan waxqabadka beer koronto si ay u sameeyaan sawir-qaade. Qaadayaasha sawir-qaadista ee ka dhashay waxay kordhiyaan dhaqdhaqaaqa qalabka sidaas awgeedna waxay yareeyaan caabbinta. Sawir-qaadayaasha sawir-qaadista waxay inta badan muujiyaan faa'iido sare iyo jawaab-celin weyn xagga waxqabadka, laakiin kama jawaabi karaan calaamadaha indhaha ee soo noqnoqda, sidaas darteed xawaaraha jawaab-celinta waa mid gaabis ah, taas oo xaddidaysa codsiga qalabka sawir-qaadista ee dhinacyada qaarkood.
(2)Sawir-qaade PN
Sawir-qaade PN waxa lagu sameeyay xidhiidhka ka dhexeeya walxaha P-nooca semiconductor iyo walxaha N-nooca semiconductor. Kahor intaan xidhiidhka la samayn, labada walxood waxay ku jiraan xaalad gaar ah. Heerka Fermi ee semiconductor-ka nooca P wuxuu ku dhow yahay cidhifka kooxda valence, halka heerka Fermi ee semiconductor N-nooca uu ku dhow yahay cidhifka guutada korantada. Isla mar ahaantaana, heerka Fermi ee walxaha N-nooca ah ee cidhifka korantada korantada ayaa si joogto ah hoos loogu hayaa ilaa heerka Fermi ee labada shay ay ku jiraan boos isku mid ah. Beddelka booska band conduction iyo band valence sidoo kale waxaa la socda foorarsiga ee band. Isku xirka PN wuxuu ku jiraa dheellitiran wuxuuna leeyahay lebis heer Fermi ah. Marka loo eego dhinaca falanqaynta qaade qaade, inta badan dallaca qaadayaasha agabka nooca P-ga ah waa godad, halka inta badan kuwa dallaca qaada ee agabka nooca N ay yihiin elektaroono. Marka ay labada walxood isku xidhan yihiin, sababta oo ah kala duwanaanshaha feejignaanta sideyaasha, elektaroonnada ku jira qalabka N-nooca ayaa u kala baxaya nooca P-nooca, halka elektaroonnada ku jira qalabka N-nooca ay ku faafi doonaan jihada ka soo horjeeda godadka. Meesha aan magdhowga lahayn ee ay kaga tagaan fidinta electrons iyo godadku waxa ay samayn doonaan garoon koronto ku dhisan, korantada ku dhex jirtana waxa ay u rogi doontaa qulqulatada qaadaha, jihada loo maro waxa ay ka soo horjeedaa jihada fidinta, taas oo macnaheedu yahay in samaynta garoon koronto oo ku dhex jira waxa ay ka hortagtaa faafinta xambaarta, waxaana jira fidin iyo qul-qulid labadaba gudaha isgoyska PN ilaa ay labada nooc ee dhaqdhaqaaqa isku dheeli tiran yihiin, si socodka xambaara taagan yahay eber. Isku dheelitirnaanta firfircoon ee gudaha.
Marka isgoysyada PN ay soo gaadho shucaaca iftiinka, tamarta photon-ka ayaa loo wareejiyaa sidaha, iyo sidaha sawir-qaadista, taas oo ah, lammaanaha sawir-qaadista ee elektarooniga ah, ayaa la soo saaray. Iyadoo la raacayo ficilka beerta korantada, elektarooniga iyo daloolka ayaa u qulqulaya gobolka N iyo gobolka P siday u kala horreeyaan, iyo jihada jihada ee qaadaha sawir-qaadista ayaa abuura sawir-qaadista. Kani waa mabda'a aasaasiga ah ee sawir-qaade isgoysyada PN.
(3)Sawir-qaade PIN
Pin photodiode waa walxo nooca P-ga ah iyo walxaha N-nooca u dhexeeya lakabka I, lakabka I ee walaxda guud ahaan waa shay la taaban karo ama hooseeyo. Nidaamkeeda shaqadu waxay la mid tahay isku xirka PN, marka isgoysyada PIN-ka uu soo gaaro shucaaca iftiinka, photon-ku wuxuu u gudbiyaa tamarta elektarooniga, isagoo dhalinaya xambaaro sawir-qaade ah, iyo beerta gudaha ee korantada ama goobta korantada dibadda ayaa kala saari doonta godka elektarooniga ah ee sawir-qaadista. lammaane ku jira lakabka dhimista, iyo qaadeyaasha dallacadu waxay ka samayn doonaan hadda wareegga dibadda. Doorka uu ciyaaray lakabka I waa in la balaadhiyo ballaca lakabka baabi'inta, lakabka waxaan si buuxda u noqon doonaa lakabka baabi'inta ee hoos yimaada danab weyn oo xag-jir ah, iyo lamaanaha daloolka elektarooniga ah ee la sameeyay ayaa si degdeg ah loo kala saari doonaa, sidaas darteed xawaaraha jawaabta Sawir-qaade isgoysyada PIN guud ahaan wuu ka dheereeyaa kan baaraha isgoysyada PN. Qaadayaasha ka baxsan lakabka I ayaa sidoo kale lagu soo ururiyaa lakabka baabi'inta iyada oo loo marayo dhaqdhaqaaqa fidinta, samaynta hadda fidinta. Dhumucda lakabka I guud ahaan aad buu u dhuuban yahay, ujeeddadeeduna waa in la hagaajiyo xawaaraha jawaabta ee qalabka wax baadha.
(4)Sawir-qaade APDAvalanche photodiode
FarsamayntaAvalanche photodiodewuxuu la mid yahay kan isgoysyada PN. Sawir-qaade APD wuxuu adeegsadaa isgoysyada PN oo aad loo xoojiyey, korantada shaqeyneysa ee ku saleysan ogaanshaha APD waa weyn tahay, iyo marka eex weyn lagu daro, isku dhufashada ionization iyo isku dhufashada avalanche ayaa ka dhici doona gudaha APD, iyo waxqabadka aaladaha ayaa kor u kacaya sawirka. Marka APD ay ku jirto qaabka eexda, beerta korantada ee lakabka dhimista ayaa noqon doonta mid aad u xoog badan, iyo sawirqaadayaasha sawir-qaadista ee iftiinka iftiinka ayaa si dhakhso ah loo kala sooci doonaa oo si degdeg ah u hoos mari doona ficilka beerta korontada. Waxaa jirta suurtogalnimo in elektaroonnada ay ku dhuftaan shabagga xadhkaha inta lagu jiro hawshan, taasoo keenaysa elektaroonnada ku jira shabagga in laga dhigo ion. Habkani waa soo noqnoqda, iyo ionized ionized ee xabagta sidoo kale waxay isku dhacaan shabaqlaha, taas oo keeneysa tirada xajmiyaasha ee APD inay kordhiso, taasoo keentay qulqul weyn. Waa habkan jireed ee gaarka ah gudaha APD in baarayaasha APD-ku-saleysan ay guud ahaan leeyihiin sifooyinka xawaaraha jawaabta degdega ah, faa'iidada weyn ee hadda jirta iyo dareenka sare. Marka la barbar dhigo isgoysyada PN iyo isgoysyada PIN, APD waxay leedahay xawaare jawaab celin degdeg ah, kaas oo ah xawaaraha jawaabta ugu dhakhsaha badan ee tuubooyinka sawir-qaadista ee hadda jira.
(5) Sawir-qaade isgoysyada Schottky
Qaab dhismeedka aasaasiga ah ee sawir-qaade isgoysyada Schottky waa Schottky diode, kaas oo sifooyinkiisa korontadu ay la mid yihiin kuwa isku xirka PN ee kor lagu sheegay, wuxuuna leeyahay jiho aan jiho lahayn oo leh hagaajin togan oo gadaal ka goynaysa. Marka bir leh shaqo sare oo shaqo ah iyo semiconductor leh qaab shaqo hoose oo xiriir ah, xannibaad Schottky ah ayaa la sameeyaa, isku dhafka ka soo baxana waa isugeynta Schottky. Habka ugu muhiimsan wuxuu la mid yahay isku xirka PN, isagoo tusaale ahaan u qaadanaya nooca N-semiconductors, marka laba walxood ay sameeyaan xiriir, sababtoo ah isku-dhafka elektarooniga ah ee labada shay, elektaroonnada ku jira semiconductor waxay ku faafi doonaan dhinaca birta. Elektaroonada kala firdhisan waxay si joogto ah ugu ururaan hal cidhif oo birta ah, sidaas darteed waxay burburiyaan dhexdhexaadnimada korantada asalka ah ee birta, samaynta beer koronto oo ku dhex dhisan min semiconductor ilaa birta dusha xidhiidhka garoon koronto oo gudaha ah, iyo faafinta iyo dhaqdhaqaqa gudbiyaha ayaa la fulin doonaa isku mar, ka dib muddo waqti ah si loo gaaro dheellitirka firfircoon, ugu dambeyntiina la sameeyo isgoys Schottky ah. Xaaladaha iftiinka, gobolka xannibaadda ayaa si toos ah u nuugta iftiinka oo soo saara lammaane-dalool elektaroonig ah, halka kuwa sawir qaadayaasha ee gudaha isgoyska PN ay u baahan yihiin inay sii maraan gobolka faafinta si ay u gaaraan gobolka is-goysyada. Marka la barbardhigo isgoysyada PN, sawir-qaadaha ku salaysan isgoysyada Schottky wuxuu leeyahay xawaare jawaab celin degdeg ah, iyo xawaaraha jawaabtu wuxuu xitaa gaari karaa heerka ns.
Waqtiga boostada: Agoosto-13-2024