فایل کامل پژوهش تخصصی درباره فوتودیودهای آوالانژ؛ بررسی اصول عملکرد، ساختار نیمه‌رسانا و کاربردهای اپتوالکترونیک در ۲۲ صفحه

توجه : این پروژه فقط به صورت فایل (با پسوند) zip ارائه میگردد
تعداد صفحات فایل : ۲۲

فرمت فایل : ورد

قسمتی از محتوی فایل

تعداد صفحات : ۲۲ صفحه

فوتودیودهای آوالانژ (APDS) APDS سیگنال را در طی فرایند آشکارسازی تقویت می کنند .
آنها از یک اصل مشابه با لوله های «فوتومولتی پلایر» بکار رفته در آشکارسازی تشعشع هسته ای استفاده می کنند .
در لوله فوتومولتی پلایر : ۱-یک فوتون واحد که بر روی دستگاه عمل می کند یک الکترون واحد منتشر می نماید .
۲-این الکترون از طریق یک میدان الکتریکی شتاب داده می شود تا اینکه به یک ماده هدف برخورد نماید .
۳-این برخورد با هدف باعث «فیلتراسیون ضربه ای» می شود که الکترون‌های متعددی را منتشر می نماید .
۴-این الکترون ها از طریق میدان شتاب می گیرند و به هدف دیگر می‌خورند .
۵-این امر الکترون بیشتری منتشر می کند و فرایند تکرار می شود تا اینکه الکترون ها به یک عنصر جمع آوری کننده برخورد می کند .
لذا ، طی مراحل گوناگون ، یک فوتون به یک جریان از الکترون ها منجر می شود .
APD ها با لوله های فوتومولتی پلایر فرق دارند .
لوله‌های‌فوتومولتی‌‌ پلایر‌ لوله های خلاء با هدف هایی قرار گرفته در طول لوله می باشند .
APD‌ها از همان اصول استفاده می کنند اما تکثیر در داخل خود ماده نیمه هادی صورت می گیرد .
این فرایند در APD ها منجر به یک تقویت داخلی بین ۷ تا ۱۰۰ برابر می شود .
هر دو الکترون و سوراخ ها (حفره ها) اکنون می توانند به فرایند تقویت کمک نمایند .
با این حال ، یک مسئله کوچک وجود دارد .
با نگاه به آشکار می شود که وقتی یک الکترون یک اتم را یونیزه می‌کند یک الکترون اضافی و حفره اضافی تولید می شود .
الکترون به طرف چپ عکس حرکت می کند و حفره به سمت راست می رود .
اگر حفره در اتم یونیزه شود یک الکترون (و یک حفره) آزاد می کند و الکترون به چپ حرکت می کند و دوباره شروع می نماید !‌ اگر سوراخ ها و حفره ها دارای فرصت برابر برای یونیزاسیون باشند می‌توانیم یک بهمن کنترل نشده بدست آوریم که هرگز متوقف نمی شود ! بنابراین وسایل طوری ساخته می شوند که یکی از حاملان بار دارای یک استعداد و آمادگی بیشتری برای یونیزاسیون نسبت به دیگری باشند .
نتیجه فرایند فوق آن است که یک فوتون وارد شونده منفرد بتواند منجر به تولید بین ۱۰ تا ۱۰۰ و یا چندین جفت حفره – الکترون شود .
موارد مهم درباره دستگاه فوق الذکر آن است که ناحیه تکثیر خیلی کوچک است و جذب داخل لایه n بجای نزدیک به اتصال رخ دهد .
یعنی ، جذب و تکثیر در نواحی جداگانه ای صورت می گیرند .
شکل ۱۰۳ را ملاحظه کنید .
دو عامل مهم وجود دارد : ۱-استحکام میدان الکتریکی مورد نیاز خیلی بالا است(
) .
در حضور چنین میدان قوی ای ، نقائص در ناحیه تکثیر (مثل عدم انطباق های شبکه ای ، ناخالصی ها و حتی تغییرات در غلظت دو پانت) می توانند تولید نواحی کوچکی از تکثیر کنترل شده موسوم به «میکروپلازماسی» نمایند .
برای کنترل این پدیده ناحیه تکثیر لازم است کوچک باشد .
برای ایمنی این امر، حلقه محافظ فوق الذکر نصب شده است .
در اطراف لبه های ناحیه تکثیر شما می توانید بی نظمی هایی و نقائصی را در ماده ببینید .
بدون حلقه محافظ این موارد بصورت محل هایی برای میکروپلازماس عمل می کنند .
بعلاوه ، برای ایجاد یک میدان الکتریکی با استحکام لازم ما ل