Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Раскрытие истории APD: как японские инженеры изменили технологию фотоэлектрического обнаружения?
<р>
В развитии современной науки и техники развитие технологии фотоэлектрического обнаружения предоставило инновационные решения для бесчисленных областей применения, особенно среди высокочувствительных устройств обнаружения, ярким представителем которых, несомненно, является лавинный фотодиод (ЛФД). Рождение и эволюция этой технологии не только демонстрирует мудрость инженеров, но и зажигает искру науки, позволяя большему количеству фотонов проникнуть в наш мир. Однако как появилась эта революционная технология? Какие неизвестные истории скрываются за его историей?
Зарождение и раннее развитие АПД
<р> Основателем лавинного фотодиода является японский инженер Дзюнъити Нисидзава, впервые предложивший концепцию ЛФД в 1952 году. Однако исследования лавинного коллапса и фотоэлектрического обнаружения с использованием pn-структур проводились задолго до получения патента. Основа этих исследований проложила путь к рождению АПД, показав, что научный прогресс часто представляет собой накопление прежних знаний и химических реакций."Небольшой шаг в фотоэлектрическом обнаружении — это гигантский шаг в технологическом прогрессе".
Анализ принципа работы APD
<р> Принцип действия ЛФД основан на явлении ударной ионизации. При этом фотоны обеспечивают энергию для разделения носителей заряда в полупроводниковом материале, образуя положительные и отрицательные пары, которые позволяют течь электрическому току. Применяя высокое отрицательное напряжение смещения, заряд фотоэлектрического эффекта можно умножить на лавинный эффект. Таким образом, ЛФД можно рассматривать как устройство, оказывающее сильное усиление на индуцированный фототок. Стоит отметить, что чем выше приложенное напряжение обратного смещения, тем выше уровень усиления. Стандартные кремниевые ЛФД обычно выдерживают обратное смещение в 100–200 В, прежде чем превысить этот предел, что приводит к примерно 100-кратному выигрышу.Исследование новых материалов
<р> С развитием науки и техники при проектировании ЛФД используются различные испытания материалов. Кремниевые материалы могут использоваться для обнаружения видимого света и ближнего инфракрасного диапазона и поддерживать низкий уровень шума умножения (дополнительный шум), в то время как германиевые материалы могут обнаруживать инфракрасный свет с длиной волны до 1,7 микрон, но их шум умножения выше. При применении высокоскоростной оптоволоконной связи материал InGaAs может показать свои превосходные характеристики с низким уровнем шума и высокой эффективностью поглощения, что позволяет нам быстро развиваться в области оптической связи."Бросьте вызов возможностям материалов и продвигайте будущее оптоэлектронных технологий".
Структура и ограничения производительности APD
<р> Структурно APD обычно имеет более сложную конструкцию, например p+-i-p-n+, а не простую структуру p-n. Эти сложные структуры делают характеристики ЛФД более разнообразными, но также создают множество проблем, таких как повышение квантовой эффективности и контроль тока утечки. Управление электронным черным шумом и темновым током имеет решающее значение, поскольку они влияют на точность и чувствительность измерения тока.Познакомьтесь с проблемами шума и их решениями
<р> Когда требования к усилению ЛФД особенно высоки (например, достигают уровня от 105 до 106), его называют однофотонным лавинным диодом (SPAD). Такие детекторы часто работают при напряжении, превышающем разрушающее, что требует немедленного ограничения тока сигнала. По этой причине для решения этой проблемы были предложены технологии активного и пассивного гашения тока. Применение этих технологий не только повышает чувствительность обнаружения, но и позволяет широко использовать APD и связанные с ним технологии."Великие технологии рождаются из трудностей".
Перспективы на будущее
<р> Являясь важной вехой в фотоэлектрическом обнаружении, развитие технологии APD, несомненно, сыграет ключевую роль в исследовании человеком неизведанного и в передаче информации. Благодаря глубокому пониманию лавинного эффекта, материаловедения и электронной инженерии, то, как будущие APD будут еще больше улучшать свои характеристики и преодолевать существующие барьеры применения, стало горячей темой, которую ученые постоянно обсуждают. Станем ли мы свидетелями нового технологического прорыва по мере развития технологий, который позволит APD проявить себя в более широком спектре областей?Trending Knowledge
nan
С 24 апреля по 1 мая 1945 года была началась ожесточенная битва осады Халби между немецкой девятой армией и советской Красной Армией. Эта битва произошла в контексте битвы за Берлин и закончилась пол
Отличный выбор для обнаружения слабого света: как SPAD работают в режиме Гейгера?
С развитием науки и техники наш спрос на технологию обнаружения света продолжает расти. Особенно в таких высокотехнологичных областях, как квантовые вычисления и биомедицина, поиск оборудования, спосо
Фотодиоды и лавинный эффект: почему высокое обратное напряжение улучшает чувствительность обнаружения света?
Фотодиоды, особенно лавинные фотодиоды (ЛФД), представляют собой высокочувствительные фотоэлектрические компоненты, которые могут эффективно преобразовывать световую энергию в электрическую и обладают
Тайна лавинного фотодиода: почему он так чутко улавливает свет?
Лавинный фотодиод (APD) — это высокочувствительный фотодетектор, который в основном используется для преобразования света в электричество. Прелесть этой технологии заключается в ее способности работат