PIN光検出器とは

何ですかPIN光検出器

光検出器はまさに高感度の半導体光子デバイス光電効果を利用して光を電気に変換するデバイスです。その主要部品はフォトダイオード（PD光検出器）です。最も一般的なタイプは、PN接合、対応する電極リード、およびチューブシェルで構成されています。PD光検出器は単方向導電性を持ちます。順方向電圧を印加するとダイオードは導通し、逆方向電圧を印加するとダイオードは遮断されます。PD光検出器は一般的な半導体ダイオードと似ていますが、PD光検出器逆電圧下で動作し、露出可能です。窓または光ファイバー接続を介してパッケージ化されており、光がデバイスの感光部に到達します。

一方、PD光検出器で最も一般的に使用されるコンポーネントは、PN接合ではなくPIN接合です。PN接合と比較して、PIN接合は中央にI層が追加されています。I層は、ドーピング濃度が非常に低いN型半導体の層です。低濃度でほぼ真性半導体であるため、I層と呼ばれます。I層は比較的厚く、空乏領域のほぼ全体を占めています。入射光子の大部分はI層に吸収され、電子正孔対（光生成キャリア）を生成します。I層の両側には、非常に高いドーピング濃度のP型半導体とN型半導体があります。P層とN層は非常に薄く、入射光子のごく一部を吸収し、少量の光生成キャリアを生成します。この構造により、光電効果の応答速度が大幅に向上します。ただし、空乏領域が広すぎると、空乏領域での光生成キャリアのドリフト時間が長くなり、応答速度が低下します。したがって、空乏領域の幅を適切に選択する必要があります。空乏領域の幅を制御することで、PIN接合ダイオードの応答速度を変えることができます。

PIN光検出器は、優れたエネルギー分解能と検出効率を備えた高精度放射線検出器です。様々な放射線エネルギーを正確に測定し、高速応答と高い安定性を実現します。光検出器ビート周波数後の2つの光波信号を電気信号に変換し、局部発振光による付加的な強度ノイズを除去し、中間周波信号を増幅することで、信号対雑音比（S/N比）を向上させることです。PIN光検出器は、構造がシンプルで使いやすく、高感度、高利得、広帯域、低ノイズ、そして強力な耐干渉性を特徴としています。様々な過酷な環境下でも安定して動作し、主に風速測定ライダー信号検出に応用されています。