Giriş, foton sanamagyň görnüşiçyzykly göç fotodetektor
Foton sanamak tehnologiýasy, elektron enjamlaryň okalýan sesini ýeňip geçmek üçin foton signalyny doly güýçlendirip biler we gowşak ýagtylyk şöhlelenmesinde detektoryň çykýan elektrik signalynyň tebigy aýratyn aýratynlyklaryny ulanyp, belli bir wagtyň içinde foton signalyny ýazyp biler we ölçenen nyşanyň maglumatlaryny foton metriniň bahasyna görä hasaplap biler. Lightagtylygy aşa gowşak kesgitlemegi amala aşyrmak üçin dürli ýurtlarda fotony kesgitlemek ukyby bolan köp dürli gurallar öwrenildi. Güýçli güýçli göç fotodiody (APD fotodetektor) ýagtylyk signallaryny kesgitlemek üçin içerki fotoelektrik täsirini ulanýan enjam. Wakuum enjamlary bilen deňeşdirilende gaty berk enjamlar jogap tizliginde, garaňky hasaplamada, güýç sarp edilişinde, göwrüminde we magnit meýdanyna duýgurlygynda we ş.m.-de aç-açan artykmaçlyklara eýe. Alymlar gaty berk APD foton sanamak şekillendiriş tehnologiýasy esasynda gözleg geçirdiler.
APD fotodetektor enjamyGeiger rejimi (GM) we çyzykly re (im (LM) iki iş rejimi bar, häzirki APD foton sanamak şekillendiriş tehnologiýasy esasan Geiger re APimi APD enjamyny ulanýar. Geiger re APimi APD enjamlary ýokary foton derejesinde ýokary duýgurlyga we ýokary wagt takyklygyny almak üçin onlarça nanosekuntda ýokary jogap tizligine eýe. Şeýle-de bolsa, Geiger re APiminde APD detektoryň ölen wagty, pes kesgitlemegiň netijeliligi, uly optiki krossword we pes giňişlik çözgüdi ýaly käbir meseleler bar, şonuň üçin ýokary kesgitleme derejesi bilen pes ýalan duýduryş tizliginiň arasyndaky gapma-garşylygy optimizirlemek kyn. Nearakyn sesli ýokary girdejili HgCdTe APD enjamlaryna esaslanýan foton hasaplaýjylary çyzykly re inimde işleýär, ölen wagty we pyýada ýörelgesi ýok, Geiger rejimi bilen baglanyşykly impulsdan soňky impuls ýok, öçürmek zynjyrlaryny talap etmeýär, aşa ýokary dinamiki diapazony, giň we sazlanyp bilinýän spektral jogap diapazony garaşsyz kesgitlenip bilner. Infragyzyl foton sanamak şekillendirişiniň täze amaly meýdançasyny açýar, foton sanamak enjamlarynyň möhüm ösüş ugry bolup, astronomiki gözegçilik, erkin kosmos aragatnaşygy, işjeň we passiw şekillendiriş, gysga yzarlamak we ş.m.
HgCdTe APD enjamlarynda foton sanamagyň ýörelgesi
HgCdTe materiallaryna esaslanýan APD fotodetektor enjamlary tolkun uzynlyklarynyň köpüsini öz içine alyp biler we elektronlaryň we deşikleriň ionlaşma koeffisiýentleri gaty tapawutlanýar (1-nji surata serediň). 1,3 ~ 11 µm kesilen tolkun uzynlygynda ýekeje göterijini köpeltmek mehanizmini görkezýärler. Artykmaç ses ýok diýen ýaly (Si APD enjamlarynyň FSi ~ 2-3 we III-V maşgala enjamlarynyň FIII-V ~ 4-5 artykmaç ses faktory bilen deňeşdirilende (1-nji surata serediň), enjamlaryň signal-ses derejesi ideal infragyzyllygyň ýokarlanmagy bilen peselmez diýen ýaly.göç fotodetektor.
FIG. 1 (a) simap kadmium tellurid materialynyň täsir ionlaşma koeffisiýenti we Cd komponentiniň arasyndaky baglanyşyk; (b) APD enjamlarynyň artykmaç ses faktoryny F dürli material ulgamlary bilen deňeşdirmek
Foton sanamak tehnologiýasy, a tarapyndan döredilen fotoelektron impulslaryny çözmek arkaly termiki sesden optiki signallary sanly çykaryp bilýän täze tehnologiýa.fotodetektorýekeje foton alandan soň. Pes yşykly signal wagt aralygynda has köp ýaýranlygy sebäpli, detektor tarapyndan elektrik signalynyň çykmagy hem tebigy we diskretdir. Gowşak ýagtylygyň bu häsiýetine görä, impulsyň güýçlendirilmegi, impulsyň kemsidilmegi we sanly sanamak usullary adatça aşa gowşak ýagtylygy ýüze çykarmak üçin ulanylýar. Häzirki zaman foton sanamak tehnologiýasy, ýokary signal-ses gatnaşygy, ýokary diskriminasiýa, ýokary ölçeg takyklygy, süýşmä garşy gowy, wagtyň durnuklylygy ýaly köp artykmaçlyga eýedir we soňraky derňew we gaýtadan işlemek üçin sanly signal görnüşinde maglumatlary beýleki kesgitleme usullary bilen deňeşdirip bolmaýar. Häzirki wagtda foton sanamak ulgamy, gowşak yşyk signallaryny almak we ýüze çykarmak bilen baglanyşykly çyzykly optika, molekulýar biologiýa, aşa ýokary çözgütli spektroskopiýa, astronomiki fotometriýa, atmosfera hapalanmagyny ölçemek we ş.m. ýaly senagat ölçeg we pes ýagtylygy kesgitlemek pudagynda giňden ulanyldy. Simap kadmium tellurid göç fotodetektorynda artykmaç ses ýok diýen ýaly, girdeji ýokarlanýar, signal-ses gatnaşygy pese gaçmaýar we foton sanamakda ulanmak üçin örän amatly Geiger göç enjamy bilen baglanyşykly öli wagt we impulsdan soňky çäklendirme ýok we geljekde foton sanamak enjamlarynyň möhüm ösüş ugrydyr.
Iş wagty: -20anwar-14-2025