Réamhrá, cineál comhaireamh fótóinbrathadóir fótachódaire líneach sneachta
Is féidir le teicneolaíocht chomhaireamh fótóin an comhartha fótóin a aimpliú go hiomlán chun torann léitheoireachta gléasanna leictreonacha a shárú, agus líon na bhfótón a aschuirtear ag an brathadóir i dtréimhse áirithe ama a thaifeadadh trí úsáid a bhaint as tréithe scoite nádúrtha chomhartha leictreach aschuir an bhraitóra faoi radaíocht solais lag, agus faisnéis an sprice tomhaiste a ríomh de réir luach an mhéadair fótóin. Chun braiteadh solais thar a bheith lag a bhaint amach, rinneadh staidéar ar go leor cineálacha éagsúla ionstraimí a bhfuil cumas braite fótóin acu i dtíortha éagsúla. Fótó-dhé-óid maoláin stáit sholadaigh (Brathadóir fótachódóra APD) is gléas é a úsáideann an éifeacht fhótaileictreach inmheánach chun comharthaí solais a bhrath. I gcomparáid le gléasanna folúis, tá buntáistí soiléire ag gléasanna soladstaide i luas freagartha, comhaireamh dorchadas, tomhaltas cumhachta, íogaireacht toirte agus réimse maighnéadaigh, etc. Tá taighde déanta ag eolaithe bunaithe ar theicneolaíocht íomháithe comhaireamh fótóin APD soladstaide.
Gléas fóta-bhrathadóir APDTá dhá mhodh oibre aige i mód Geiger (GM) agus mód líneach (LM), agus úsáideann an teicneolaíocht íomháithe comhaireamh fótóin APD reatha gléas APD mód Geiger den chuid is mó. Tá íogaireacht ard ag gléasanna APD mód Geiger ag leibhéal fótóin aonair agus luas freagartha ard de dheich nana-soicind chun cruinneas ard ama a fháil. Mar sin féin, tá roinnt fadhbanna ag baint le APD mód Geiger amhail am marbh brathadóra, éifeachtúlacht bhrath íseal, crosfhocal optúil mór agus réiteach spásúil íseal, mar sin tá sé deacair an chodarsnacht idir ráta ard bhrath agus ráta íseal aláraim bhréagacha a bharrfheabhsú. Feidhmíonn cuntair fótóin atá bunaithe ar ghléasanna APD HgCdTe ardghnóthachan beagnach gan torann i mód líneach, níl aon srianta ama marbh ná traschainte acu, níl aon bhuilge iar-bhuille acu a bhaineann le mód Geiger, níl ciorcaid múchta ag teastáil uathu, tá raon dinimiciúil thar a bheith ard acu, raon freagartha speictreach leathan agus inchoigeartaithe, agus is féidir iad a bharrfheabhsú go neamhspleách le haghaidh éifeachtúlacht bhrath agus ráta comhaireamh bréagach. Osclaíonn sé réimse feidhme nua d'íomháú comhaireamh fótóin infridhearg, is treo forbartha tábhachtach é do ghléasanna comhaireamh fótóin, agus tá ionchais feidhme leathana aige i mbreathnóireacht réalteolaíoch, cumarsáid spáis shaor, íomháú gníomhach agus éighníomhach, rianú imeall agus mar sin de.
Prionsabal comhaireamh fótón i bhfeistí APD HgCdTe
Is féidir le gléasanna fóta-bhrathadóir APD atá bunaithe ar ábhair HgCdTe raon leathan tonnfhaid a chlúdach, agus tá comhéifeachtaí ianúcháin na leictreon agus na bpoll an-difriúil (féach Fíor 1 (a)). Taispeánann siad meicníocht iolraithe iompróra aonair laistigh den tonnfhad scoite de 1.3~11 µm. Níl beagnach aon torann breise ann (i gcomparáid leis an bhfachtóir torainn bhreise FSi~2-3 de ghléasanna Si APD agus FIII-V~4-5 de ghléasanna teaghlaigh III-V (féach Fíor 1 (b)), ionas nach dtiteann an cóimheas comhartha-le-torann de na gléasanna beagnach de réir mar a mhéadaíonn an gnóthachan, arb é infridhearg idéalach é.brathadóir fótachóime sneachta.
FÍG. 1 (a) Gaol idir cóimheas comhéifeacht ianúcháin tionchair ábhar teallúiríde caidmiam mearcair agus comhpháirt x de Cd; (b) Comparáid idir fachtóir torainn bhreise F de ghléasanna APD le córais ábhair éagsúla
Is teicneolaíocht nua í teicneolaíocht chomhaireamh fótón ar féidir léi comharthaí optúla a bhaint go digiteach as torann teirmeach trí na bíoga fótaileictreon a ghintear ag a réiteach.brathadóir fótachódóratar éis fótón aonair a fháil. Ós rud é go bhfuil an comhartha íseal-sholais níos scaipthe sa réimse ama, bíonn an comhartha leictreach a aschuirtear ag an brathadóir nádúrtha agus discréideach freisin. De réir an tréith seo de sholas lag, is gnách go n-úsáidtear aimpliú cuisle, idirdhealú cuisle agus teicnící comhaireamh digiteach chun solas thar a bheith lag a bhrath. Tá go leor buntáistí ag baint le teicneolaíocht chomhaireamh fótón nua-aimseartha, amhail cóimheas ard comhartha-go-torann, idirdhealú ard, cruinneas tomhais ard, frith-dhriofadh maith, dea-chobhsaíocht ama, agus is féidir léi sonraí a aschur chuig an ríomhaire i bhfoirm comhartha digiteach le haghaidh anailíse agus próiseála ina dhiaidh sin, rud nach bhfuil le déanamh ag modhanna braite eile. Faoi láthair, tá an córas comhaireamh fótón in úsáid go forleathan i réimse an tomhais thionsclaíoch agus an bhrath íseal-sholais, amhail optaic neamhlíneach, bitheolaíocht mhóilíneach, speictreascópacht ardtaifigh, fótaiméadracht réalteolaíoch, tomhas truaillithe atmaisféarach, etc., a bhaineann le fáil agus braiteadh comharthaí solais laga. Is beag torann breise atá ag an bhfóta-bhrathadóir maidhme sneachta teallúiríde caidmiam mearcair, de réir mar a mhéadaíonn an gnóthachan, ní laghdaíonn an cóimheas comhartha-le-torann, agus níl aon srian ama marbh ná iar-bhuilge a bhaineann le gléasanna maidhme sneachta Geiger, atá an-oiriúnach lena chur i bhfeidhm i gcomhaireamh fótón, agus is treo forbartha tábhachtach é do ghléasanna comhaireamh fótón sa todhchaí.
Am an phoist: 14 Eanáir 2025