Çığ Fotodiyot Nedir?

Fiber optik iletişim sistemleri de dahil olmak üzere ışığın elektrik sinyaline dönüştürüldüğü birçok uygulama vardır. Bunu yapabilen bir bileşen çığ fotodiyodudur (APD). Yük taşıyıcı olarak adlandırılan parçacıklar diyotun içine girer ve elektriksel alana maruz kalırlar. Çığ denilen bir işlemde, parçacıklar çarpışmalar yoluyla üretilir ve bir foton adı verilen bir ışık parçacığı bir elektrik akımı üretmek için birçok elektron üretebilir. Optik alıcılar genellikle bir çığ fotodiyotunun yanı sıra otomobillerde, inşaatta ve hatta avlanmada kullanılan foton sayaçlarını ve telemetreleri içerir.

Çığ fotodiyotları genellikle iki elektrot arasındaki kristal silikon katmanlardan oluşur. Bir elektrik alanı, diyete ışık girerken süreci tetikler. Onlara giren ışığın dalga boyuna göre işleyebilecek çeşitli APD türleri vardır. Silikondan yapılmışlarsa, spektral aralık tipik olarak 300 ila 1.100 nanometredir, bir germanyum çığ fotodiyotu genellikle 800 ila 1.600 nanometre arasındaki hafif dalga boyları için uygundur. İndiyum, galyum ve arsenikten yapılan başka bir versiyon 900 ila 1.700 nanometre dalga boylarında çalışabilir.

Çığ bir fotodiyot çoğu zaman çeşitli boyutlarda bulunur. Daha büyük diyotlar küçük olanlardan daha fazla ışık alabilir ve masraf ekleyebilecek diğer optik bileşenlere olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Yarı iletken gofret alanı sınırlı olduğunda daha küçük çeşitlerin kullanılması yararlıdır. Bir APD, genellikle ışık yoğunluğunun nispeten düşük olduğu durumlarda en uygun olanıdır, ancak orta ila yüksek frekansların algılanması gerekir.

Çığ bir fotodiyotta, pozitif ve negatif elektrik yüklerine sahip silikon bileşenler sıklıkla kullanılır. Kurulum tipik olarak, bir uçta diğerinden daha yüksek olan voltajı ifade eden ters taraflı bir voltaj oluşturur. Arıza gerilimi, diyodu iletmek için tetikleyebilecek en az akımdır. Yük taşıyan parçacıklar yeterince yüksek hızlarda hızlanırsa çığ etkisi devam edebilir. Ters ön gerilim voltajı tipik olarak arızadan daha yüksek olmalıdır; daha azsa, sürtünme parçacıkların yavaşlamasına neden olabilir.

Bir optik sistemin iletim kapasitesi, çoğunlukla kullanılan çığ fotodiyodunun tipine bağlıdır. Mesafe ölçme sistemleri, kanun uygulayıcılar için trafik hız tabancaları ve avcılar tarafından kullanılan telemetreler gibi de fayda sağlayabilir. Çığ fotodiyotları genellikle liman navigasyon sistemlerinde, anket ekipmanlarında veya insanların ve ekipmanların yakınlığını algılaması gereken makinelerde bulunan lazer sensörlerinin bir parçasıdır. Ayrıca otomobil sürücüleri için tehlike uyarı sistemlerinin bir parçası olabilirler.