Kí ni Si photodetector?

Kí ni aOlùwádìí fọ́tò

Pẹ̀lú ìdàgbàsókè kíákíá ti ìmọ̀-ẹ̀rọ òde-òní, àwọn photodetectors, gẹ́gẹ́ bí ẹ̀rọ sensọ pàtàkì, ti wá sí ojú àwọn ènìyàn díẹ̀díẹ̀. Pàápàá jùlọ Si photodetector (ohun èlò ìwádìí fọ́tò sílíkọ́nì), pẹ̀lú iṣẹ́ wọn tó ga jùlọ àti àwọn àǹfààní ìlò tó gbòòrò, wọ́n ti gba àfiyèsí tó pọ̀. Àpilẹ̀kọ yìí yóò fún wa ní àlàyé tó jinlẹ̀ ṣùgbọ́n tó rọrùn láti lóye nípa àwọn ìlànà ìpìlẹ̀, àwọn ànímọ́ ìṣètò, àwọn pápá ìlò, àti àwọn ìdàgbàsókè ọjọ́ iwájú ti àwọn photodetectors silicon fún gbogbo ènìyàn.

Ìlànà ìpìlẹ̀ ti àwọn olùwòran Si da lórí ipa photoelectric. Nígbà tí àwọn fọ́tòn bá kọlu àwọn ohun èlò semiconductor, a máa ń ṣẹ̀dá àwọn oríṣiríṣi ihò elekitironi, èyí tí yóò sì di iná mànàmáná. Àwọn ohun èlò silikoni ní àwọn ànímọ́ ìfàmọ́ra ìmọ́lẹ̀ tó dára, pàápàá jùlọ nínú àwọn ìdè tí a lè rí àti èyí tí ó sún mọ́ infrared, nítorí náà wọ́n dára fún lílò gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìpìlẹ̀ fún àwọn olùwòran. Ìlànà ìṣiṣẹ́ ti àwọn olùwòran Si ni a lè ṣàkópọ̀ sí àwọn ìgbésẹ̀ mélòókan: ìṣẹ̀lẹ̀ fọ́tòn, ìfàmọ́ra fọ́tòn, ìṣẹ̀dá ohun èlò àti ìṣẹ̀dá lọ́wọ́lọ́wọ́.

Ní ti ìṣètò àwọn photodetectors silicon, a sábà máa ń pín wọn sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ apá pàtàkì: ipele gbigba ina, ipele gain àti ipele elekitirodu. Ipele gbigba ina ni o ni ojuse lati fa ina iṣẹlẹ ati awọn gbigbe ti n pese, lakoko ti a lo ipele gain lati mu nọmba awọn gbigbe pọ si, nitorinaa o mu ifamọ ti ẹrọ wiwa pọ si. Ipele elekitirodu ni o ni ojuse lati gba awọn gbigbe ati ṣiṣẹda awọn ifihan agbara lọwọlọwọ. Eto ti a ṣe apẹrẹ daradara le mu iṣẹ ẹrọ wiwa pọ si ni imunadoko, gẹgẹbi imudarasi ṣiṣe iyipada photoelectric ati idinku ariwo.

Àwọn ẹ̀ka ìlò ti silicon photodetector gbòòrò gan-an, ó bo ọ̀pọ̀lọpọ̀ apá bíi ìbánisọ̀rọ̀, àwòrán, àti ìmójútó àyíká. Nínú ìbánisọ̀rọ̀ opitika, àwọn ohun èlò ìwádìí tí a fi silicon ṣe ni a lò láti gba àwọn àmì opitika àti láti yí wọn padà sí àwọn àmì iná mànàmáná láti rí i dájú pé ìfiranṣẹ́ ìwífún yára wáyé. Nínú ẹ̀ka àwòrán, a sábà máa ń lo Si photodetector nínú àwọn kámẹ́rà oní-nọ́ńbà àti àwọn kámẹ́rà wẹ́bù láti ran àwọn àwòrán tí ó mọ́ kedere lọ́wọ́. A tún lè lo Si photodetector nínú ìmójútó àyíká, láti pinnu àwọn ipò àyíká nípa ṣíṣàyẹ̀wò àwọn ìyípadà nínú ìmọ́lẹ̀, bíi wíwá àwọn ohun tí ó lè ba àyíká jẹ́.

Ní ọjọ́ iwájú, àwọn ìdàgbàsókè ìdàgbàsókè ti silicon photodetector yóò farahàn ní pàtàkì ní àwọn apá wọ̀nyí. A retí pé àwọn ìdàgbàsókè nínú àwọn ohun èlò yóò mú iṣẹ́ àwọn ohun èlò tí ń ṣe àwárí sunwọ̀n síi, bíi lílo àwọn alloys tuntun tàbí àwọn ohun èlò tí ó parapọ̀ láti mú agbára ìfàmọ́ra ìmọ́lẹ̀ pọ̀ síi àti láti mú kí iṣẹ́ quantum dára síi. Ṣíṣe àtúnṣe ti àwòrán ìṣètò tún jẹ́ ìtọ́sọ́nà pàtàkì kan. Nípasẹ̀ ìmọ̀-ẹ̀rọ microfabrication, a lè ṣe àṣeyọrí miniaturization àti ìṣọ̀kan láti mú kí ìmọ̀lára àti iyára ìdáhùn pọ̀ síiolùwádìí fọ́tòNípa sísopọ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ àmì tó ti ní ìlọsíwájú pọ̀, a lè túbọ̀ mú kí ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo ti ohun tí a ń rí gbà pọ̀ sí i, èyí tí yóò mú kí ó dúró ṣinṣin ní àwọn àyíká tí ó díjú. Ohun tí a ń rí gẹ́gẹ́ bí ohun èlò sensọ pàtàkì, ń yí ìgbésí ayé wa padà díẹ̀díẹ̀ pẹ̀lú iṣẹ́ wọn tó dára àti àwọn àǹfààní ìlò tó gbòòrò. Pẹ̀lú ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ tí ń tẹ̀síwájú, àwọn ohun tí a ń rí lórí silicon yóò kó ipa pàtàkì nínú àwọn pápá púpọ̀ sí i, èyí yóò mú àwọn àǹfààní púpọ̀ wá sí ọjọ́ iwájú wa.