Sreathan Photodiode an aghaidh Sreathan Photodetector: Coimeas Teicnigeach agus Mion-sgrùdadh Iarrtais

Ro-ràdh
’S e clach-oisinn saidheans is innleadaireachd an latha an-diugh teicneòlas lorg foto-dealain, le tagraidhean farsaing ann an conaltradh, ìomhaighean meidigeach, fèin-ghluasad gnìomhachais, agus taisgealadh armachd. Aig a chridhe, bidh an teicneòlas seo ag atharrachadh comharran optigeach gu comharran dealain, a’ comasachadh mothachadh agus giullachd fiosrachaidh stèidhichte air solas. Am measg nan diofar innealan lorg foto-dealain, tha sreathan fotodiode (PDAn) agus sreathan lorgaire-foto (PDAn) nan dà theicneòlas cumanta agus deatamach. Tha an t-artaigil seo a’ toirt seachad mion-sgrùdadh coimeasach air na structaran, na gnìomhan agus na tagraidhean aca, a’ tabhann lèirsinn airson co-dhùnaidhean teicneòlais fiosraichte.

1. Dè a th’ ann an sreath fotodiode?

'S e inneal leth-chonnsachaidh a th' ann am foto-diode a bhios ag obair stèidhichte air a' bhuaidh foto-dealain. Nuair a bhuaileas fotonan stuth leth-chonnsachaidh, bidh an lùth aca a' brosnachadh dealanan, a' cruthachadh paidhrichean dealan-toll. Fo raon dealain taobh a-muigh, bidh na giùlan sin a' gluasad ann an stiùireadh, a' gineadh sruth. Tha sreath foto-diode air a dhèanamh suas de iomadh foto-diode neo-eisimeileach air an rèiteachadh ann an rèiteachadh sònraichte (loidhneach no dà-thaobhach), mar as trice air an amalachadh air aon fho-strat (me, wafer silicon).

Cumadh agus feartan

Structar sìmplidhChan eil ann ach aonadan fotodiode bunaiteach às aonais chuairtean iom-fhillte amalaichte.

Lorgaireachd Neo-eisimeileach: Bidh gach diode a’ freagairt gu neo-eisimeileach ri dian solais a tha a’ tighinn a-steach, a’ cur a-mach comharra sruth no bholtaids a tha co-rèireach ris an t-solas.

Cugallachd àrd: Freagarrach airson comharran solais lag a lorg, leithid ann an mion-sgrùdadh speactram no rangachadh laser.

Cosgais Ìosal: Bidh pròiseasan saothrachaidh aibidh a’ comasachadh cinneasachadh mòr.

2. Dè a th’ ann an sreath lorgaire-foto?

Tha sreath lorgaire-foton a’ riochdachadh mean-fhàs adhartach de shreathan photodiode, ag amalachadh eileamaidean mothachail air solas agus cuairtean giullachd chomharran air aon chip. Tha a chridhe air a dhèanamh suas de aonadan piogsail air an cur air dòigh gu dùmhail (me, mothachairean CCD no CMOS), gach fear anns a bheil eileamaid mothachail air solas agus cuairtean taice, a’ comasachadh glacadh ìomhaighean ann an àm fìor agus giullachd chomharran iom-fhillte.

Cumadh agus feartan

Dealbhadh Amalaichte: A’ cothlamadh aonadan mothachail air solas le cuairtean giullachd chomharran (me, amplifiers, tionndairean analog-gu-didseatach).

Fuasgladh Àrd-spàsail: Bidh maitrís piogsail dà-thaobhach a’ glacadh fiosrachadh mionaideach mun ìomhaigh.

Giullachd Fìor-ùine:A’ toirt taic do algairidhean airson leasachadh ìomhaigh agus lughdachadh fuaim, air leth freagarrach airson suidheachaidhean fiùghantach.

Ioma-ghnìomhachd: Faodar a leudachadh gus infridhearg, ultraviolet agus còmhlain speactram eile a lorg.

3. Mion-sgrùdadh Coimeasach air Sreathan Fotodiode agus Sreathan Foto-lorgaire

Cosgaisean

Prionnsabal Tionndaidh Foto-dealain: Tha an dà chuid an urra ri buaidh an fhoto-dealain, a’ tionndadh lùth solais gu comharran dealain tro stuthan leth-chonnsachaidh.

Structar Ioma-eileamaideach:Air a dhèanamh suas de shreathan de eileamaidean mothachail air solas airson lorg solais le rùn spàsail.

Tagraidhean Bunasach:Air a chleachdadh ann an mothachadh optaigeach, smachd fèin-ghluasadach, agus raointean coltach ris.

Caochlaidhean

feart	Sreath fotodiode	Sreath lorgaire-foto
Iom-fhillteachd structarail	Sìmplidh, anns nach eil ach eileamaidean mothachail air solas	Cearcallan giullachd chomharran iom-fhillte, amalaichte agus smachd ìre piogsail
Gnìomh bunaiteach	Tomhas dian solais agus toradh comharran bunaiteach	Glacadh ìomhaighean, giullachd, agus mion-sgrùdadh dàta adhartach
Seòrsa eileamaid	Fotodiodes neo-eisimeileach	Piogsail CCD/CMOS le cuairtean loidigeach leabaithe
Iarrtasan cumanta	Raonadh leusair, speactramaidean, suidsichean optigeach sìmplidh	Camaraichean didseatach, ìomhaighean meidigeach, lèirsinn innealan, mothachadh iomallach saideal
Cosgais agus Caitheamh Cumhachd	Ìosal	Nas àirde (air sgàth saothrachadh sliseagan agus leasachadh algairim)
Comas fìor-ùine	Freagairt luath ach feumach air giullachd bhon taobh a-muigh	A’ toirt taic do phròiseasadh agus fios-air-ais fìor-ùine air-chip

4. Fearann-thagraidh

Sreathan fotodiode:

gnìomhachas: Sgrùdadh dian solais air loidhnichean cinneasachaidh, sganadh còd-barra.

Rannsachadh: mion-sgrùdadh pectral, lorg mìrean.

Leictreonaic luchd-cleachdaidh:Smachdan iomallach, mothachairean solais mun cuairt.

 

Sreathan lorgaire-foto:

Meidigeach: ìomhaighean X-ghath, siostaman bhidio endoscopic.

Tèarainteachd: Camaraichean faireachais, aithneachadh aghaidh.

Aerospace: Luchdan optaigeach saideal, rannsachadh fànais dhomhainn.

5. Co-dhùnadh agus Ro-shealladh san àm ri teachd

PTha sreathan hotodiode agus sreathan photodetector a’ riochdachadh dà ìre leasachaidh ann an teicneòlas lorg photoelectric: tha a’ chiad fhear a’ soirbheachadh ann an sìmplidheachd agus èifeachdas, agus tha am fear mu dheireadh a’ cur fòcas air amalachadh agus inntleachd. Tha adhartasan ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh agus inntleachd fuadain a’ doilleireachadh nan crìochan eadar an dà rud. Mar eisimpleir, tha sreathan photodiode “smart” an ath ghinealach a-nis a’ toirt a-steach gnìomhan giullachd bunaiteach, agus tha sreathan photodetector ag atharrachadh a dh’ionnsaigh caitheamh cumhachd nas ìsle agus rùn nas àirde.

A’ coimhead air adhart, dh’ fhaodadh an co-chruinneachadh aca leantainn gu nochdadh “sgioban mothachaidh optoelectronic làn-aonaichte”, a’ fosgladh thagraidhean ùra ann an dràibheadh ​​fèin-riaghlaidh, AR/VR, agus conaltradh cuantamach. Nuair a thathar a’ taghadh eadar na teicneòlasan sin, feumar cothromachadh a dhèanamh eadar factaran leithid iom-fhillteachd, cosgais, agus comas-gnìomh gus an coileanadh agus an èifeachdas eaconamach as fheàrr a choileanadh.