تحقیق در مورد فوتودیودهای آوالانژ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 22 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

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 :

1-یک فوتون واحد که بر روی دستگاه عمل می کند یک الکترون واحد منتشر می نماید .

2-این الکترون از طریق یک میدان الکتریکی شتاب داده می شود تا اینکه به یک ماده هدف برخورد نماید .

3-این برخورد با هدف باعث «فیلتراسیون ضربه ای» می شود که الکترون‌های متعددی را منتشر می نماید .

4-این الکترون ها از طریق میدان شتاب می گیرند و به هدف دیگر می‌خورند .

5-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 7 تا 100 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 10 تا 100 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 103 را ملاحظه کنید . دو عامل مهم وجود دارد : 1-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