அறிமுகம், ஃபோட்டான் எண்ணும் வகை நேரியல் பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டர்

அறிமுகம், ஃபோட்டான் எண்ணும் வகைநேரியல் பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டர்

ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம் மின்னணு சாதனங்களின் வாசிப்பு சத்தத்தை சமாளிக்க ஃபோட்டான் சிக்னலை முழுமையாக பெருக்க முடியும், மேலும் பலவீனமான ஒளி கதிர்வீச்சின் கீழ் டிடெக்டர் வெளியீட்டு மின் சமிக்ஞையின் இயற்கையான தனித்துவமான பண்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு குறிப்பிட்ட காலகட்டத்தில் டிடெக்டரால் ஃபோட்டான்கள் வெளியீட்டின் எண்ணிக்கையை பதிவுசெய்து, ஃபோட்டான் மீட்டரின் மதிப்புக்கு ஏற்ப அளவிடப்பட்ட இலக்கின் தகவல்களைக் கணக்கிடுங்கள். மிகவும் பலவீனமான ஒளி கண்டறிதலை உணர, ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திறனுடன் பல வகையான கருவிகள் பல்வேறு நாடுகளில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. ஒரு திட நிலை பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடியோட் (APD ஃபோட்டோடெக்டர்) என்பது உள் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு டோடெடெக்ட் ஒளி சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்தும் சாதனம். வெற்றிட சாதனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​திட-நிலை சாதனங்கள் மறுமொழி வேகம், இருண்ட எண்ணிக்கை, மின் நுகர்வு, தொகுதி மற்றும் காந்தப்புல உணர்திறன் போன்றவற்றில் வெளிப்படையான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. விஞ்ஞானிகள் திட-நிலை ஏபிடி ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டுள்ளனர்.

APD ஃபோட்டோடெக்டர் சாதனம்கீகர் பயன்முறை (ஜி.எம்) மற்றும் நேரியல் பயன்முறை (எல்.எம்) இரண்டு வேலை முறைகள் உள்ளன, தற்போதைய ஏபிடி ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங் தொழில்நுட்பம் முக்கியமாக கீகர் பயன்முறை ஏபிடி சாதனத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. கீகர் பயன்முறை ஏபிடி சாதனங்கள் ஒற்றை ஃபோட்டானின் மட்டத்தில் அதிக உணர்திறன் மற்றும் அதிக நேர துல்லியத்தைப் பெற பல்லாயிரக்கணக்கான நானோ விநாடிகளின் அதிக மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், கீகர் பயன்முறை ஏபிடிக்கு டிடெக்டர் டெட் டைம், குறைந்த கண்டறிதல் திறன், பெரிய ஆப்டிகல் குறுக்கெழுத்து மற்றும் குறைந்த இடஞ்சார்ந்த தீர்மானம் போன்ற சில சிக்கல்கள் உள்ளன, எனவே அதிக கண்டறிதல் வீதத்திற்கும் குறைந்த தவறான அலாரம் வீதத்திற்கும் இடையிலான முரண்பாட்டை மேம்படுத்துவது கடினம். புதுமையற்ற உயர்-ஆதாயமான எச்.ஜி.சி.டி.டி.இ ஏபிடி சாதனங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஃபோட்டான் கவுண்டர்கள் நேரியல் பயன்முறையில் இயங்குகின்றன, இறந்த நேரம் மற்றும் க்ரோஸ்டாக் கட்டுப்பாடுகள் இல்லை, கீகர் பயன்முறையுடன் தொடர்புடைய பிந்தைய துடிப்பு இல்லை, தணிக்கும் சுற்றுகள் தேவையில்லை, அதிவேக வரம்பு, பரந்த மற்றும் வெட்டக்கூடிய ஸ்பெக்ட்ரல் மறுமொழி வரம்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை சுயாதீனமான தோற்றமளிக்கும் திறனைக் கொண்டிருக்கலாம். இது அகச்சிவப்பு ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங்கின் புதிய பயன்பாட்டுத் துறையைத் திறக்கிறது, இது ஃபோட்டான் எண்ணும் சாதனங்களின் முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாகும், மேலும் வானியல் கண்காணிப்பு, இலவச விண்வெளி தொடர்பு, செயலில் மற்றும் செயலற்ற இமேஜிங், விளிம்பு கண்காணிப்பு மற்றும் பலவற்றில் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

HGCDTE APD சாதனங்களில் ஃபோட்டான் எண்ணும் கொள்கை

எச்.ஜி.சி.டி.டி.இ பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஏபிடி ஃபோட்டோடெக்டர் சாதனங்கள் பரந்த அளவிலான அலைநீளங்களை உள்ளடக்கும், மேலும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளின் அயனியாக்கம் குணகங்கள் மிகவும் வேறுபட்டவை (படம் 1 (அ) ஐப் பார்க்கவும்). அவை 1.3 ~ 11 µm கட்-ஆஃப் அலைநீளத்திற்குள் ஒற்றை கேரியர் பெருக்கல் பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகின்றன. ஏறக்குறைய அதிக சத்தம் இல்லை (அதிகப்படியான இரைச்சல் காரணி FSI உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​Si APD சாதனங்களின் ~ 2-3 மற்றும் III-V குடும்ப சாதனங்களின் FIII-V ~ 4-5 (படம் 1 (பி) ஐப் பார்க்கவும்), இதனால் சாதனங்களின் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் கிட்டத்தட்ட ஆதாயத்தின் அதிகரிப்புடன் குறையாது, இது ஒரு சிறந்த விடுதலை அல்ல,பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டர்.

படம். 1 (அ) பாதரச காட்மியம் டெல்லூரைடு பொருள் மற்றும் குறுவட்டின் கூறு எக்ஸ் ஆகியவற்றின் தாக்க அயனியாக்கம் குணக விகிதம்; (ஆ) வெவ்வேறு பொருள் அமைப்புகளுடன் APD சாதனங்களின் அதிகப்படியான இரைச்சல் காரணி f இன் ஒப்பீடு

ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம் என்பது ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகும், இது வெப்ப சத்தத்திலிருந்து ஆப்டிகல் சிக்னல்களை டிஜிட்டல் முறையில் பிரித்தெடுக்க முடியும்ஃபோட்டோடெக்டர்ஒற்றை ஃபோட்டானைப் பெற்ற பிறகு. குறைந்த ஒளி சமிக்ஞை நேர களத்தில் அதிக சிதறடிக்கப்படுவதால், டிடெக்டரின் மின் சமிக்ஞை வெளியீடும் இயற்கையானது மற்றும் தனித்துவமானது. பலவீனமான ஒளி, துடிப்பு பெருக்கம், துடிப்பு பாகுபாடு மற்றும் டிஜிட்டல் எண்ணும் நுட்பங்கள் ஆகியவற்றின் இந்த சிறப்பியல்புக்கு ஏற்ப மிகவும் பலவீனமான ஒளியைக் கண்டறிய பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நவீன ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம் பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது உயர் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம், அதிக பாகுபாடு, உயர் அளவீட்டு துல்லியம், நல்ல டிரிஃப்ட், நல்ல நேர நிலைத்தன்மை, மற்றும் அடுத்தடுத்த பகுப்பாய்வு மற்றும் செயலாக்கத்திற்கான டிஜிட்டல் சிக்னலின் வடிவத்தில் கணினிக்கு தரவை வெளியிடலாம், இது பிற கண்டறிதல் முறைகளால் ஒப்பிடமுடியாது. தற்போது, ​​ஃபோட்டான் எண்ணும் அமைப்பு தொழில்துறை அளவீட்டு மற்றும் குறைந்த-ஒளி கண்டறிதல் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது நேரியல் அல்லாத ஒளியியல், மூலக்கூறு உயிரியல், அதி-உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, வானியல் ஒளிச்சேர்க்கை, வளிமண்டல மாசு அளவீட்டு போன்றவை பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளைப் பெறுதல் மற்றும் கண்டறிதல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையவை. மெர்குரி காட்மியம் டெல்லூரைடு அவலாஞ்ச் ஃபோட்டோடெக்டருக்கு அதிகப்படியான சத்தம் இல்லை, ஆதாயம் அதிகரிக்கும்போது, ​​சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் சிதைவதில்லை, மேலும் கீகர் அவலாஞ்ச் சாதனங்களுடன் தொடர்புடைய இறந்த நேரம் மற்றும் பிந்தைய துடிப்பு கட்டுப்பாடு இல்லை, இது ஃபோட்டான் எண்ணிக்கையில் பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொருத்தமானது, மேலும் இது எதிர்காலத்தில் ஃபோட்டானின் சாதனங்களின் முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாகும்.