Dyluniwyd y ffotodiode eirlithriad gan quot peiriannydd o Japan &; Jun-ichi Nishizawa" ym 1952. Mae'r ffotodiode eirlithriad yn synhwyrydd lled-ddargludyddion sensitif iawn sy'n defnyddio'r effaith ffotodrydanol i drosi golau yn drydan.
Mewn systemau cyfathrebu ffibr optig, defnyddir un gydran fel ffotodiode eirlithriad i drosi golau yn signal trydanol. Yn ystod y broses eirlithriadau, mae cludwyr gwefr yn cael eu cynhyrchu gan wrthdrawiadau. Mae'r ffotonau ysgafn tebyg i ronynnau yn creu llawer o electronau, sydd yn eu tro yn creu cerrynt trydan.
Beth yw ffotodiode eirlithriad
Gelwir deuod sy'n defnyddio'r dull eirlithriad i ddarparu perfformiad ychwanegol o'i gymharu â deuodau eraill yn ffotodiode eirlithriad.
Mae ffotodiodau eirlithriadau yn newid signal optegol i signal trydanol a gallant weithredu ar folteddau gogwydd cefn uchel. Mae'r symbol ar gyfer ffotodiode eirlithriad yn debyg i symbol deuod Zener.
Strwythur Photodiode Avalanche
Mae strwythur ffotodiode PIN a ffotodiode eirlithriad yn debyg ac yn cynnwys dau ranbarth sydd â dop trwm a dau ranbarth sydd â dop ysgafn, y rhanbarthau sydd â dop trwm yw P + a N +, tra bod y rhanbarthau sydd â dop ysgafn yn I a P.
Yn y rhanbarth cynhenid, mae lled haen disbyddu ffotodiode eirlithriad braidd yn denau o'i gymharu â lled y ffotodiode PIN. Yma, mae'r rhanbarth p + yn gweithredu fel anod, tra bod rhanbarth n + yn gweithredu fel catod.
O'i gymharu â ffotodiodau eraill, mae ffotodiodau eirlithriadau yn gweithredu o dan amodau gogwydd cefn uchel. Felly, mae'r eirlithriad yn cael ei luosi â'r cludwyr gwefr a ffurfir gan impiad ysgafn neu ffotonau. Mae'r weithred eirlithriad yn cynyddu enillion y ffotodiode gan ffactor o sawl un i ddarparu ystod sensitifrwydd uchel.
Meini Prawf Gweithredol
Mae chwalfa eirlithriad yn digwydd yn bennaf pan fo'r ffotodiode yn destun foltedd gwrthdroi uchaf sy'n gwella'r maes trydan y tu hwnt i'r haen disbyddu. Wrth i'r golau digwyddiad dreiddio i'r rhanbarth p +, caiff ei amsugno yn y rhanbarth p gwrthiannol iawn ac yna mae'n cynhyrchu parau twll electron.
Cyn belled â bod maes trydan uchel yn bresennol, mae'r cludwyr gwefr gan gynnwys eu cyflymder dirlawnder yn drifftio i'r rhanbarth pn +. Pan fydd y cyflymder ar ei uchaf, bydd y cludwyr yn gwrthdaro trwy atomau eraill ac yn cynhyrchu parau twll electronau newydd, a bydd y parau cludwyr gwefr enfawr yn arwain at ffotogyfannol uchel.
Gweithrediad ffotodiode Avalanche
Gellir gwneud gweithrediad ffotodiode eirlithriad yn gyfan gwbl yn demodd pletion. Fodd bynnag, yn ychwanegol at y modd eirlithriad llinol, gallant hefyd weithredu yn y modd Geiger. Yn y dull gweithredu hwn, gall y ffotodiode weithredu ar y foltedd chwalu uchod. Mae modd arall, y" modd is-Geiger", yn cael ei gyflwyno ar hyn o bryd.
Ffotodeiodau eirlithriad mewn cyfathrebu ffibr optig
Mewn systemau cyfathrebu ffibr optegol (OFC), defnyddir ffotodiodau eirlithriadau yn aml ar gyfer adnabod signal gwan, ond mae angen optimeiddio'r cylched yn ddigonol i gyflawni cymhareb signal-i-sŵn uchel (S / N). Yma, mae'r SNR i gael cymhareb signal-i-sŵn perffaith a dylai'r effeithlonrwydd cwantwm fod yn uchel oherwydd bod y gwerth hwn bron yr uchafswm, fel bod y rhan fwyaf o'r signal yn cael ei sylwi.
Nodweddion ffotodiode eirlithriad
Mae ffotodiodau eirlithriadau yn ddeuodau sensitif iawn, cyflym sy'n gweithio trwy gymhwyso foltedd gwrthdroi i'r dull ennill mewnol. Mae'r deuodau hyn yn mesur golau amrediad isel o'i gymharu â ffotodiodau math PIN ac felly fe'u defnyddir mewn cymwysiadau lle mae sensitifrwydd uchel yn amrywio, megis mesur pellter optegol a chyfathrebu optegol ystod hir.
Ymwadiad:Erthygl atgynhyrchu rhwydwaith yw'r erthygl hon, pwrpas atgynhyrchu'r erthygl hon yw lledaenu gwybodaeth dechnegol berthnasol, mae'r hawlfraint yn eiddo i'r awdur gwreiddiol, os yw'r tramgwydd, cysylltwch â'r golygydd i ddileu.