Okwu Mmalite, ụdị ọnụọgụgụ foton linear avalanche photodetector

Okwu Mmalite, ụdị ọnụọgụgụ fotonihe nchọpụta foto nke nnukwu linear avalanche

Teknụzụ ịgụta foton nwere ike ime ka akara foton dịkwuo elu iji merie mkpọtụ ịgụta nke ngwaọrụ eletrọnịkị, ma dekọọ ọnụọgụgụ foton ndị nchọpụta ahụ mepụtara n'ime oge ụfọdụ site na iji njirimara eke nke nchọpụta ahụ na-ewepụta akara eletriki n'okpuru ìhè na-adịghị ike, ma gbakọọ ozi nke ihe mgbaru ọsọ a tụrụ dịka uru nke mita foton si dị. Iji nweta nchọpụta ìhè na-adịghị ike nke ukwuu, amụọla ọtụtụ ụdị ngwa dị iche iche nwere ikike nchọpụta foton na mba dị iche iche. Fotodiode siri ike nke ọnọdụ ebili mmiri (ihe nchọpụta foto APD) bụ ngwaọrụ nke na-eji mmetụta fotoelectric dị n'ime iji chọpụta akara ọkụ. Ma e jiri ya tụnyere ngwaọrụ vacuum, ngwaọrụ solid-state nwere uru doro anya na ọsọ nzaghachi, ọnụọgụ gbara ọchịchịrị, oriri ike, olu na mmetụta ubi magnet, wdg. Ndị ọkà mmụta sayensị emeela nnyocha dabere na teknụzụ onyonyo foton APD siri ike.

Ngwaọrụ nchọpụta foto APDnwere ụdị Geiger (GM) na ụdị linear (LM) abụọ na-arụ ọrụ, teknụzụ onyonyo foton APD dị ugbu a na-eji ngwaọrụ Geiger mode APD. Ngwaọrụ Geiger mode APD nwere nnukwu mmetụta na ọkwa nke otu photon na ọsọ nzaghachi dị elu nke iri nanosekọnd iji nweta izi ezi oge dị elu. Agbanyeghị, ụdị Geiger APD nwere ụfọdụ nsogbu dịka oge nchọpụta nwụrụ anwụ, arụmọrụ nchọpụta dị ala, nnukwu okwu anya na mkpebi oghere dị ala, yabụ ọ na-esiri ike imeziwanye esemokwu dị n'etiti ọnụego nchọpụta dị elu na ọnụego mkpu ụgha dị ala. Ngwa foton dabere na ngwaọrụ HgCdTe APD dị nso na-enweghị mkpọtụ na-arụ ọrụ na ụdị linear, enweghị oge nwụrụ anwụ na mmachi crosstalk, enweghị post-pulse jikọtara ya na ụdị Geiger, anaghị achọ sekit quench, nwere oke ike dị elu, oke nzaghachi spectral sara mbara na nke a na-agbanwe agbanwe, enwere ike ịhazi ya n'onwe ya maka arụmọrụ nchọpụta na ọnụego ọnụọgụ ụgha. Ọ na-emepe oghere ngwa ọhụrụ nke onyonyo ọnụọgụgụ foton infrared, bụ ụzọ dị mkpa isi mepụta ngwaọrụ ịgụta foton, ma nwee atụmanya ngwa sara mbara na nlele mbara igwe, nkwukọrịta oghere n'efu, onyonyo na-arụ ọrụ na nke na-agafe agafe, nsochi fringe na ihe ndị ọzọ.

Ụkpụrụ nke ịgụta foton na ngwaọrụ HgCdTe APD

Ngwaọrụ nchọpụta foto APD nke dabere na ihe HgCdTe nwere ike ikpuchi ọtụtụ ogologo ebili mmiri, ọnụọgụ ionization nke elektrọn na oghere dị iche iche (lee Foto 1 (a)). Ha na-egosipụta otu usoro mmụba ihe na-ebu ibu n'ime ogologo ebili mmiri nke 1.3 ~ 11 µm. Ọ fọrọ nke nta ka ọ ghara inwe mkpọtụ karịrị akarị (ma e jiri ya tụnyere ihe na-eme mkpọtụ karịrị akarị FSi~2-3 nke ngwaọrụ Si APD na FIII-V~4-5 nke ngwaọrụ ezinụlọ III-V (lee Foto 1 (b)), nke mere na oke mgbaàmà-na-mkpọtụ nke ngwaọrụ ndị ahụ fọrọ nke nta ka ọ ghara ịda ka mmụba nke uru, nke bụ infrared zuru oke.ihe nchọpụta foto nke nnukwu ebili mmiri.

FIG. 1 (a) Mmekọrịta dị n'etiti oke ionization mmetụta nke ihe mercury cadmium telluride na ihe mejupụtara x nke Cd; (b) Ntụnyere nke ihe mkpọtụ karịrị akarị F nke ngwaọrụ APD na sistemụ ihe dị iche iche

Teknụzụ ịgụta foton bụ teknụzụ ọhụrụ nke nwere ike iji dijitalụ wepụta akara ngosi anya site na mkpọtụ okpomọkụ site na idozi mkpali fotoelectron nke a na-emepụtaihe nchọpụta fotoMgbe enwetara otu foton. Ebe ọ bụ na akara obere ọkụ na-agbasa karịa na mpaghara oge, mmepụta akara eletriki nke ihe nchọpụta ahụ na-apụta bụkwa ihe eke ma dị iche. Dịka njirimara a nke ìhè adịghị ike si dị, a na-ejikarị mmụba pulse, ịkpa ókè pulse na usoro ịgụta dijitalụ achọpụta ìhè na-adịghị ike nke ukwuu. Teknụzụ ịgụta foton nke oge a nwere ọtụtụ uru, dị ka oke akara-na-mkpọtụ dị elu, ịkpa ókè dị elu, izi ezi nha dị elu, ezigbo mgbochi drift, ezigbo nkwụsi ike oge, yana ike iwepụta data na kọmputa n'ụdị akara dijitalụ maka nyocha na nhazi na-esote, nke ụzọ nchọpụta ndị ọzọ na-enweghị atụ. Ugbu a, ejirila sistemụ ịgụta foton mee ihe nke ukwuu n'ọhịa nke nha ụlọ ọrụ na nchọpụta obere ọkụ, dị ka optics na-abụghị ahịrị, bayoloji molekul, ultra-high resolution spectroscopy, astronomical photometry, nha mmetọ ikuku, wdg, nke metụtara nnweta na nchọpụta nke akara ọkụ na-adịghị ike. Igwe nchọpụta ihe na-achọpụta ihe na-eme ka mmiri dị n'ime mercury cadmium telluride enweghị mkpọtụ karịrị akarị, ka uru ahụ na-abawanye, oke mgbaàmà na mkpọtụ anaghị ere ere, enweghịkwa mmachi oge nwụrụ anwụ na mgbe pulse gasịrị metụtara ngwaọrụ Geiger avalanche, nke dabara adaba maka itinye na ọnụọgụ foton, ọ bụkwa ntụziaka mmepe dị mkpa maka ngwaọrụ ịgụ foton n'ọdịnihu.