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新聞詳情
解析差壓變送器運行中對電流的敏感度師是否有影響。 繼續(xù)昨日介紹，本頁主要介紹一種稱為單光子雪崩二極管（SPAD）的變送器，該差壓變送器通常用于高度敏感的光子捕獲環(huán)境。其他變送器靈敏度不足以執(zhí)行任務(wù)的地方。 當(dāng)其他差壓變送器無法識別噪聲和信號之間的差異時，SPAD已成為首選的變送器。SPAD可以檢測到非常低的信號強度（低至單光子水平），并且可以確定單光子到達(dá)皮秒級的程度。 SPAD是固態(tài)半導(dǎo)體器件，與雪崩光電二極管（APD）非常相似。這些差壓變送器利用內(nèi)部光電效應(yīng)（當(dāng)一種材料被光子撞擊時，電子或另一種載流子的發(fā)射）產(chǎn)生雪崩電流。這是通過一個pn半導(dǎo)體結(jié)來利用的，該結(jié)在高于擊穿電壓的電壓下被反向偏置。 這是使SPAD與APD區(qū)別開來的關(guān)鍵因素，因為APD通過反向偏置的pn結(jié)工作，但其偏置電壓小于擊穿電壓。在擊穿電壓之上工作的能力使得能夠產(chǎn)生更高濃度的電子和空穴。 像許多類型的變送器一樣，差壓變送器也會對檢測做出響應(yīng)，而這種響應(yīng)通常基于活性傳感材料中電導(dǎo)率的變化。通常，電導(dǎo)率或載流子遷移率越高，器件的靈敏度越顯著。產(chǎn)生更多電荷載流子的能力導(dǎo)致SPAD比其他差壓變送器更靈敏。 由于電壓偏置非常高（大于3 x 10 5 Vcm -1），將單個電荷載流子注入pn結(jié)的耗盡層會引起自持電子雪崩。電子雪崩是通過發(fā)射二次電子而在原子級產(chǎn)生的。當(dāng)光子撞擊活性物質(zhì)時，這些二次電子被釋放。 高壓偏置產(chǎn)生的內(nèi)部電場使這些二次電子加速并撞擊材料離子晶格中的原子，進(jìn)而導(dǎo)致更多原子釋放電子。這種影響是通過原子級多次撞擊釋放的雪崩電子。
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