廣州高精度光電計數(shù)

來源: 發(fā)布時間:2024-04-16

為了在千兆赫茲區(qū)域獲得特別高的檢測帶寬,需要使用先進的光電二極管設計。例如,一些器件在薄的吸收部分周圍包含一個光學諧振器。通過這種方式,人們可以實現(xiàn)有效的吸收,從而獲得高的量子效率,盡管本征區(qū)的厚度相當小,這是為減少漂移時間所選擇的。所謂的波導光電二極管包含一個光波導,它將光沿著其路徑限制在吸收區(qū)。然后,該區(qū)域可以再次非常薄,盡管如此,人們可以在很短的長度內(nèi)獲得有效的吸收。通過限度地減少有源區(qū)的長度,我們也可以限度地減少電容量,并達到一個非常高的帶寬。在某些情況下,電極結(jié)構(gòu)被制作成形成一個電波導,其中電波可以與光波導中的光波平行傳播。這種行波光電二極管的帶寬可以達到遠遠超過100GHz。四川可見光光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。廣州高精度光電計數(shù)

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近年來,光電二極管的小型化已經(jīng)取得了的成就。隨著技術(shù)的進步,光電二極管變得比以往任何時候都更小、更緊湊、更節(jié)能。這種尺寸的減小為將光電二極管集成到有限空間的設備(如可穿戴設備、智能手機和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備)中開辟了全新的可能性。將光學傳感功能集成到這些緊湊的設備中,為健康監(jiān)測、手勢識別和環(huán)境光傳感等領(lǐng)域的創(chuàng)新應用鋪平了道路。材料科學在推進光電二極管技術(shù)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。有機半導體、鈣鈦礦和納米材料等新材料的集成,使光電二極管的性能得到了提高。這些材料增強了光吸收,改善了電荷傳輸特性,增加了穩(wěn)定性,從而提高了效率和更好的整體器件性能。這一進展為新的應用打開了大門,包括太陽能電池板、成像傳感器和高速通信系統(tǒng)。成都在線光電采集卡四川納秒光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。

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所謂的夾層探測器或雙色光電二極管,由兩個(或多個)光電二極管依次組成。頂部的光電二極管由具有帶隙能量的材料制成,吸收短波長的光,同時傳輸大部分不能被吸收的長波長的光。這些透射光然后照射到另一個光電二極管上。光電二極管檢測到的功率比取決于波長。同樣的原理也可以應用在由相同材料制成的光電二極管上,因為在較長的波長下(更接近帶隙),頂部的光電二極管不會吸收所有的光。人們再次從兩個光電二極管得到一個與波長有關(guān)的信號比例。夾層探測器可用于遠程溫度測量,例如,你使用兩個光電二極管的信號比率:溫度越高,短波長的相對輻射量就越高。多段式光電二極管和光電二極管陣列光電二極管不僅有單段檢測器。有雙段和四段光電二極管,可用于精密傳感,也有一維和二維光電二極管陣列。更多細節(jié),請參見位置敏感探測器一文。光電二極管有時被集成到激光二極管的封裝中。它可以檢測到一些通過高反射背面的光,其功率與輸出功率成正比。獲得的信號可用于穩(wěn)定輸出功率,或檢測設備的退化。

光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流,與照度大致成線性比例。(不過請記住,光電流的大小也受入射光波長的影響——在下一篇文章中將對此進行更多介紹。)光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進行進一步的信號處理-電壓放大器。光電流光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流,與照度大致成線性比例。(不過請記住,光電流的大小也受入射光波長的影響——在下一篇文章中將對此進行更多介紹。)光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進行進一步的信號處理-電壓放大器。光電二極管的光電流關(guān)系的細節(jié)將根據(jù)二極管的偏置條件而變化。這是光伏模式和光電導模式之間區(qū)別的本質(zhì):在光伏實施中,光電二極管周圍的電路使陽極和陰極保持相同的電位;換句話說,二極管是零偏置的。在光電導實施中,光電二極管周圍的電路施加反向偏壓,這意味著陰極的電勢高于陽極。電流電壓轉(zhuǎn)換光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。

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光電二極管是經(jīng)常使用的光電探測器,它在很大程度上已經(jīng)取代了以前使用的真空光管。它們是含有p-n結(jié)的半導體器件,通常在n層和p層之間還有一個內(nèi)在(未摻雜)層。具有內(nèi)在層的器件被稱為p-i-n或PIN光電二極管。在耗盡區(qū)或本征區(qū)吸收的光會產(chǎn)生電子-空穴對,其中大部分有助于產(chǎn)生光電流。在很寬的光功率范圍內(nèi),光電流可以相當精確地與吸收(或入射)的光強度成正比。人們在n摻雜區(qū)和p摻雜區(qū)之間有一個固有的區(qū)域,大部分的電載流子在這里產(chǎn)生。通過電接觸(陽極和陰極),可以獲得產(chǎn)生的光電流。陽極可以有一個環(huán)形,這樣光就可以通過孔注入。一個大的活性區(qū)域可以通過一個相應的大環(huán)來獲得,但這往往會增加電容,從而降低檢測帶寬,并增加暗電流;另外,如果產(chǎn)生的載流子離電極太遠,效率可能會下降。IV光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。成都飛安光電工程

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光電二極管重要的特性是。響應性,即每單位光功率的光電流-與量子效率有關(guān),取決于波長有源區(qū),即光敏區(qū)擊穿電壓,為可用的偏置電壓設定一個限制允許的光電流(通常受飽和限制,在高偏置電壓下可能更低)。暗電流(在光電導模式下,取決于偏置電壓,對檢測低光水平很重要)。速度,即帶寬(見下文),與上升和下降時間有關(guān),常常受電容量的影響。其他的數(shù)量也可能是有意義的。當施加偏置電壓時,通常相當高的分流電阻會貢獻一個小電流。它還貢獻了一些熱噪聲電流,這在某些情況下限制了靈敏度。通常較小的串聯(lián)電阻會造成與光電流成比例的額外壓降,也會在一定程度上造成檢測噪聲。廣州高精度光電計數(shù)