تعارف ، فوٹوون گنتی کی قسم لکیری برفانی تودے والے فوٹو ڈیٹیکٹر

تعارف ، فوٹوون گنتی کی قسملکیری برفانی تودے والا فوٹو ڈیٹر

فوٹوون گنتی کی ٹیکنالوجی الیکٹرانک آلات کے ریڈ آؤٹ شور پر قابو پانے کے لئے فوٹوون سگنل کو مکمل طور پر بڑھا سکتی ہے ، اور ایک خاص مدت میں فوٹونز کی آؤٹ پٹ کی تعداد کو ایک خاص مدت میں کمزور روشنی کی شعاع ریزی کے تحت ڈیٹیکٹر آؤٹ پٹ الیکٹریکل سگنل کی قدرتی مجرد خصوصیات کا استعمال کرکے ریکارڈ کرسکتی ہے ، اور فوٹون میٹر کی قیمت کے مطابق ماپنے والے ہدف کی معلومات کا حساب لگاتی ہے۔ انتہائی کمزور روشنی کا پتہ لگانے کا احساس کرنے کے لئے ، مختلف ممالک میں فوٹوون کا پتہ لگانے کی صلاحیت کے حامل بہت سے مختلف قسم کے آلات کا مطالعہ کیا گیا ہے۔ ایک ٹھوس ریاست برفانی تودے والا فوٹووڈیڈ (اے پی ڈی فوٹوڈیٹر) ایک ایسا آلہ ہے جو اندرونی فوٹو الیکٹرک اثر ٹوڈیٹیکٹ لائٹ سگنلز کا استعمال کرتا ہے۔ ویکیوم ڈیوائسز کے مقابلے میں ، ٹھوس اسٹیٹ ڈیوائسز کے جوابی رفتار ، تاریک گنتی ، بجلی کی کھپت ، حجم اور مقناطیسی فیلڈ حساسیت وغیرہ میں واضح فوائد ہیں۔ سائنس دانوں نے ٹھوس ریاست اے پی ڈی فوٹوون گنتی امیجنگ ٹکنالوجی کی بنیاد پر تحقیق کی ہے۔

اے پی ڈی فوٹوٹیکٹر ڈیوائسجیگر موڈ (جی ایم) اور لکیری موڈ (ایل ایم) دو ورکنگ موڈز ہیں ، موجودہ اے پی ڈی فوٹوون گنتی امیجنگ ٹکنالوجی بنیادی طور پر گیجر موڈ اے پی ڈی ڈیوائس کا استعمال کرتی ہے۔ اعلی وقت کی درستگی حاصل کرنے کے ل Ge گجر موڈ اے پی ڈی ڈیوائسز سنگل فوٹوون کی سطح اور دسیوں نینو سیکنڈ کی تیز رفتار رفتار کی اعلی حساسیت رکھتے ہیں۔ تاہم ، گیجر موڈ اے پی ڈی میں کچھ مسائل ہیں جیسے ڈٹیکٹر ڈیڈ ٹائم ، کم پتہ لگانے کی کارکردگی ، بڑی آپٹیکل کراس ورڈ اور کم مقامی ریزولوشن ، لہذا اعلی پتہ لگانے کی شرح اور کم غلط الارم کی شرح کے مابین تضاد کو بہتر بنانا مشکل ہے۔ فوٹون کاؤنٹرز پر مبنی فوٹون کاؤنٹرز جو قریب قریب غیر لیس اعلی GAIN HGCDTE APD ڈیوائسز پر مبنی لکیری موڈ میں کام کرتے ہیں ، کوئی مردہ وقت نہیں ہوتا ہے اور کراسٹلک پابندی نہیں ہوتی ہے ، گیجر موڈ کے ساتھ کوئی نبض نہیں ہوتا ہے ، اسے بجھانے والے سرکٹس کی ضرورت نہیں ہوتی ہے ، الٹرا ہائی متحرک حد ، وسیع اور قابل تعی .ن ردعمل کی حد ہوتی ہے ، اور یہ پتہ لگانے کی کارکردگی اور جھوٹی گنتی کی شرح کے لئے آزادانہ طور پر بہتر ہوسکتی ہے۔ اس سے اورکت فوٹوون گنتی امیجنگ کا ایک نیا ایپلی کیشن فیلڈ کھلتا ہے ، فوٹوون گنتی والے آلات کی ایک اہم ترقی کی سمت ہے ، اور اس میں فلکیاتی مشاہدے ، فری اسپیس مواصلات ، فعال اور غیر فعال امیجنگ ، فرجنگ ٹریکنگ اور اسی طرح کے وسیع پیمانے پر اطلاق کے امکانات ہیں۔

HGCDTE APD آلات میں فوٹوون گنتی کا اصول

ایچ جی سی ڈی ٹی ای مواد پر مبنی اے پی ڈی فوٹوڈیکٹر ڈیوائسز وسیع پیمانے پر طول موج کا احاطہ کرسکتے ہیں ، اور الیکٹرانوں اور سوراخوں کے آئنائزیشن کے گتانک بہت مختلف ہیں (شکل 1 (اے) دیکھیں)۔ وہ 1.3 ~ 11 µm کی کٹ آف طول موج کے اندر ایک ہی کیریئر ضرب طریقہ کار کی نمائش کرتے ہیں۔ تقریبا almost کوئی اضافی شور نہیں ہے (سی اے پی ڈی ڈیوائسز کے اضافی شور عنصر FSI ~ 2-3 اور III-V فیملی ڈیوائسز کے FIII-V ~ 4-5 (شکل 1 (b) دیکھیں)) کے مقابلے میں ، تاکہ آلات کا سگنل سے شور کا تناسب تقریبا almost اضافے کے ساتھ کم نہ ہو ، جو ایک مثالی انفرادیت ہے۔برفانی تودے والا فوٹو ڈیٹیکٹر.

انجیر۔ 1 (a) مرکری کیڈیمیم ٹیلورائڈ مواد اور سی ڈی کے جزو X کے اثر آئنائزیشن کے گتانک تناسب کے مابین تعلقات ؛ (b) مختلف مادی نظاموں کے ساتھ اے پی ڈی ڈیوائسز کے اضافی شور عنصر F کا موازنہ

فوٹوون گنتی ٹکنالوجی ایک نئی ٹکنالوجی ہے جو ڈی کے ذریعہ تیار کردہ فوٹو الیکٹران دالوں کو حل کرکے تھرمل شور سے ڈیجیٹل طور پر آپٹیکل سگنل نکال سکتی ہے۔فوٹوڈیکٹرایک ہی فوٹوون وصول کرنے کے بعد۔ چونکہ ٹائم ڈومین میں کم روشنی کا سگنل زیادہ منتشر ہوتا ہے ، لہذا ڈیٹیکٹر کے ذریعہ برقی سگنل آؤٹ پٹ بھی قدرتی اور مجرد ہوتا ہے۔ کمزور روشنی کی اس خصوصیت کے مطابق ، نبض میں اضافہ ، نبض کی امتیازی سلوک اور ڈیجیٹل گنتی کی تکنیک عام طور پر انتہائی کمزور روشنی کا پتہ لگانے کے لئے استعمال کی جاتی ہیں۔ جدید فوٹوون گنتی ٹکنالوجی کے بہت سے فوائد ہیں ، جیسے اعلی سگنل سے شور کا تناسب ، اعلی امتیازی سلوک ، اعلی پیمائش کی درستگی ، اچھ anti ے اینٹی ڈرافٹ ، اچھ time ے وقت کا استحکام ، اور اس کے نتیجے میں تجزیہ اور پروسیسنگ کے لئے ڈیجیٹل سگنل کی شکل میں کمپیوٹر کو ڈیٹا آؤٹ پٹ کرسکتے ہیں ، جو دوسرے کا پتہ لگانے کے طریقوں سے بے مثال ہے۔ فی الحال ، صنعتی پیمائش اور کم روشنی کی کھوج کے میدان میں فوٹوون گنتی کا نظام وسیع پیمانے پر استعمال ہوا ہے ، جیسے نون لائنر آپٹکس ، سالماتی حیاتیات ، الٹرا ہائی ریزولوشن اسپیکٹروسکوپی ، فلکیاتی فوٹوومیٹری ، ماحولیاتی آلودگی کی پیمائش ، وغیرہ ، جو کمزور روشنی کے اشارے کے حصول اور پتہ لگانے سے متعلق ہیں۔ مرکری کیڈیمیم ٹیلورائڈ برفانی تودے کے فوٹوڈیکٹر کے پاس تقریبا almost کوئی زیادہ شور نہیں ہوتا ہے ، کیونکہ فائدہ بڑھتا جاتا ہے ، سگنل سے شور کا تناسب ختم نہیں ہوتا ہے ، اور جیگر اوبیلانچ ڈیوائسز سے متعلق کوئی مردہ وقت اور پوسٹ کے بعد کی پابندی نہیں ہے ، جو فوٹون گنتی میں اطلاق کے لئے بہت مناسب ہے ، اور فوٹوون گنتی کی ایک اہم ترقی کی سمت ہے۔