हिमस्खलन प्रक्रियेद्वारे अंतर्गत सिग्नल प्रवर्धनासह फोटोडायोड. हिमस्खलन फोटोडायोड्स हे अर्धसंवाहक प्रकाश शोधक (फोटोडायोड्स) आहेत जे तुलनेने उच्च रिव्हर्स व्होल्टेजवर (सामान्यत: दहापट किंवा अगदी शेकडो व्होल्ट्समध्ये) काम करतात, काहीवेळा उंबरठ्याच्या अगदी खाली असतात. या श्रेणीमध्ये, शोषक फोटॉनद्वारे उत्तेजित होणारे वाहक (इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रे) मजबूत अंतर्गत विद्युत क्षेत्राद्वारे प्रवेगित होतात आणि नंतर दुय्यम वाहक तयार करतात, जे बहुतेक वेळा फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबमध्ये घडतात. हिमस्खलन प्रक्रिया काही मायक्रोमीटरच्या अंतरावरच होते आणि फोटोकरंट अनेक वेळा वाढवता येते. म्हणून, हिमस्खलन फोटोडायोड्स अतिशय संवेदनशील डिटेक्टर म्हणून वापरले जाऊ शकतात, कमी इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल प्रवर्धन आणि त्यामुळे कमी इलेक्ट्रॉनिक आवाज आवश्यक आहे. तथापि, हिमस्खलन प्रक्रियेत अंतर्भूत असलेले क्वांटम नॉइज आणि अॅम्प्लिफायर नॉइज पूर्वी नमूद केलेल्या फायद्यांना नाकारतात. अ‍ॅडिटिव्ह नॉइज आकृती, एफ द्वारे अॅडिटीव्ह नॉइजचे परिमाणवाचक वर्णन केले जाऊ शकते, जो एक आदर्श फोटोडिटेक्टरच्या तुलनेत इलेक्ट्रॉनिक नॉइज पॉवरमध्ये वाढ दर्शवणारा घटक आहे. हे नोंद घ्यावे की एम्प्लीफिकेशन फॅक्टर आणि एपीडीची प्रभावी जबाबदारी रिव्हर्स व्होल्टेजशी खूप संबंधित आहे आणि वेगवेगळ्या उपकरणांची संबंधित मूल्ये भिन्न आहेत. म्हणून, व्होल्टेज श्रेणीचे वैशिष्ट्यीकृत करणे ही सामान्य प्रथा आहे ज्यामध्ये सर्व उपकरणे विशिष्ट जबाबदारी प्राप्त करतात. हिमस्खलन डायोड्सची डिटेक्शन बँडविड्थ खूप जास्त असू शकते, मुख्यतः त्यांच्या उच्च संवेदनशीलतेमुळे, सामान्य फोटोडायोड्सपेक्षा लहान शंट प्रतिरोधकांचा वापर करण्यास अनुमती देते. सर्वसाधारणपणे, जेव्हा डिटेक्शन बँडविड्थ जास्त असते, तेव्हा APD ची ध्वनी वैशिष्ट्ये सामान्य PIN फोटोडायोडपेक्षा चांगली असतात आणि नंतर जेव्हा डिटेक्शन बँडविड्थ कमी असते, तेव्हा PIN फोटोडायोड आणि कमी आवाज नॅरोबँड अॅम्प्लिफायर चांगली कामगिरी करतात. प्रवर्धन घटक जितका जास्त असेल तितका जास्त अतिरिक्त आवाज आकृती, जो रिव्हर्स व्होल्टेज वाढवून प्राप्त होतो. म्हणून, रिव्हर्स व्होल्टेज सहसा निवडले जाते जेणेकरून गुणाकार प्रक्रियेचा आवाज जवळजवळ इलेक्ट्रॉनिक अॅम्प्लिफायरच्या समान असेल, कारण यामुळे एकूण आवाज कमी होईल. अॅडिटीव्ह नॉइजची परिमाण अनेक घटकांशी संबंधित आहे: रिव्हर्स व्होल्टेजची विशालता, भौतिक गुणधर्म (विशेषतः, आयनीकरण गुणांक गुणोत्तर) आणि डिव्हाइस डिझाइन. सिलिकॉन-आधारित हिमस्खलन डायोड 450-1000 nm (कधीकधी 1100 nm पर्यंत पोहोचू शकतात) तरंगलांबीच्या प्रदेशात अधिक संवेदनशील असतात, आणि सर्वोच्च उत्तरदायित्व 600-800 nm च्या श्रेणीत असते, म्हणजेच, या तरंगलांबीच्या प्रदेशात तरंगलांबी असते. Si p-i-n diodes पेक्षा लहान. Si APD चे गुणाकार घटक (ज्याला लाभ देखील म्हणतात) डिव्हाइस डिझाइन आणि लागू केलेल्या रिव्हर्स व्होल्टेजवर अवलंबून 50 आणि 1000 दरम्यान बदलतो. दीर्घ तरंगलांबीसाठी, APD ला जर्मेनियम किंवा इंडियम गॅलियम आर्सेनाइड सामग्रीची आवश्यकता असते. त्यांच्याकडे 10 आणि 40 च्या दरम्यान लहान वर्तमान गुणाकार घटक आहेत. InGaAs APDs Ge APD पेक्षा जास्त महाग आहेत, परंतु त्यांच्याकडे चांगली आवाज वैशिष्ट्ये आणि उच्च शोध बँडविड्थ आहे. हिमस्खलन फोटोडायोड्सच्या विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन्स, रेंजिंग, इमेजिंग, हाय-स्पीड लेसर स्कॅनर, लेसर मायक्रोस्कोप आणि ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेमेट्री (OTDR) मधील रिसीव्हर्सचा समावेश होतो.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
