دانلود مقاله در مورد فوتودیودهای آوالانژ APDS
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 .
22صفحه فایل ورد قابل ویرایش
نتيجه فرايند فوق آن است كه يك فوتون وارد شونده منفرد بتواند منجر به توليد بين 10 تا 100 و يا چندين جفت حفره - الكترون شود . موارد مهم درباره دستگاه فوق الذكر آن است كه ناحيه تكثير خيلي كوچك است و جذب داخل لايه n بجاي نزديك به اتصال رخ دهد . يعني ، جذب و تكثير در نواحي جداگانه اي صورت مي گيرند . شكل 103 را ملاحظه كنيد . دو عامل مهم وجود دارد : 1-استحكام ميدان الكتريكي مورد نياز خيلي بالا است( ) . در حضور چنين ميدان قوي اي ، نقائص در ناحيه تكثير (مثل عدم انطباق هاي شبكه اي ، ناخالصي ها و حتي تغييرات در غلظت دو پانت) مي توانند توليد نواحي كوچكي از تكثير كنترل شده موسوم به «ميكروپلازماسي» نمايند . براي كنترل اين پديده ناحيه تكثير لازم است كوچك باشد . براي ايمني اين امر، حلقه محافظ فوق الذكر نصب شده است . در اطراف لبه هاي ناحيه تكثير شما مي توانيد بي نظمي هايي و نقائصي را در ماده ببينيد . بدون حلقه محافظ اين موارد بصورت محل هايي براي ميكروپلازماس عمل مي كنند . بعلاوه ، براي ايجاد يك ميدان الكتريكي با استحكام لازم ما لازم است يك ولتاژ باياس كاربردي بكار بريم كه با ضخامت ناحيه تكثير افزايش مي يابد . (براي دو برابر ضخامن ناحيه - دو برابر ولتاژ كاربردي مورد نياز خواهد بود ) . دماي ولتاژها (ولتاژهاي بالاتر از 12 ولت) گران قيمت بوده و به سختي در دستگاه‌هاي نيمه هادي كنترل مي شوند و بنابراين سعي مي كنيم ولتاژ كاربردي را حداقل نماييم ) . يك APD يك ديود P-i-n با يك باياس معكوس بسيار بالاست . يك باياس معكوس 50 ولت براي اين دستگاه ها در مقايسه با ديودهاي p-i-n بكار رفته در مورد فوتوكانداكتيو ، مناسب است كه باياس معكوس شده براي حدود 3 ولت است .(يا كمتر)
در گذشته ، APD ها در بازار به باياس معكوس چند صد ولت نياز داشتند اگرچه اخيراً ولتاژهاي كمتري بدست آمده اند . تفاوت ساختاري اصلي بين APD و يك ديود p-i-n در ناحيه «i» است كه نام گذاري مجدد لايه p گرفته است . و بويژه ضخيم تر از يك ناحيه است و دستگاه براي تضمين يك ميدان الكتريكي يكنواخت در كل لايه طراحي مي شود . حلقه محافظ در اين شكل براي جلوگيري از تعامل (اندركش) هاي ناخواسته در طرف لبه هاي ناحيه تكثير مي باشد . دستگاه به اين صورت عمل مي كند :
فوتون هاي ورودي عمدتاً از اتصال n-p عبور مي كنند (چون خيلي نازك است ) و در لايه ها جذب مي شوند . اين جذب كننده يك الكترون آزاد در نوار باند هادي توليد مي كند و يك حفره در باند والانس (ظرفيت) توليد مي گردد .
پتانسيل الكتريكي در لايه n براي جذب الكترون ها به طرف يك كنتاكت و حفره به طرف كنتاكت ديگر ، كافي است . در شكل الكترون ها به طرف لايه n+ در بالاي دستگاه جذب مي شوند زيرا وقتي دستگاه باياس معكوس ميشود بار مثبت را حمل مي كند . گراديان پتانسيل در لايه n براي حامل هاي كاربرها بار كافي نيست و آنها نمي توانند انرژي كافي براي انجام تكثير را بدست آورند .
پیشگفتار: هدف این مقاله بررسی علم رباتیک و آشنایی با دانش و فناوری وابسته به ابزارهای مکانیکی کنترل شونده به وسیله رایانه می‌باشد چون بعضی ها بدین باورند که ربات ها حتماً ماشین های سیار انسان نما هستند که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند. انتظار می رود مطالب این مقاله برای خواننده ای که آشنایی مقدماتی با ربوتیک و یا اصلاً آشنایی ندارد به سادگی قابل فهم باشد. به منظور آشنایی خوانده به ربو ...
سنسورهايي از نوع ذرات بيولوژيک در سالهاي اخير كاربردهاي زيست فناوري و پزشكي فناوري ميكرو ونانو (كه معمولا از آن به عنوان سيستم‌هاي ميكروي الكتريكي مكانيكي پزشكي يا زيست فناوري (BioMEM) 1 نام برده ميشود) به‌صورت فزاينده‌اي رايج شده است و كاربردهاي وسيعي همچون تشخيص و درمان بيماري و مهندسي بافت پيدا كرده است. در حين اين كه تحقيقات و گسترش فعاليت در ا ...
گرما ودماكميت فيزيكي كه ما آن را گرما مي ناميم يكي از اشكال مختلف انرژي است و مقدار گرما معمولا برحسب واحد ژول سنجيده ميشود.مقدار گرمايي كه در يك شي موجوداست قابل اندازه گيري نمي باشد اما مي توان تغييرات گرماي موجود در يك شي كه بر اثر تغيير دما و يا تغيير در حالت فيزيكي (جامد به مايع، مايع به گازف يك شكل كريستالي به شكل كريستالي ديگر) ايجاد ميشود اندازه گيري كرد.بنابراين از اين جنبه دما ميزان گرما ...
چکیده: مشخصات داخلي :1- نوع : روميزي2- سيستم كپي : كاغذ هاي معمولي وخشك3- نسخه اصلي : ورقه اي ، كتاب 4- اندازه نسخه اصلي : حداكثر اندازه A3 ( 11"X17") 5- اندازه كپي : حداكثر اندازه A3 و حداقل اندازه A6 6- سرعت كپي در دقي+قه : 7- زمان اولين كپي : 5/6 ثانيه8- زمان گرم شدن : 120 ( در ولتاژمناسب و دماي o20 سانتيگرا د،و رطوبت 65% )9- كپي برداري متوالي:1تا99 كپي( وارد كردن تعداد كپي از طريق كليده ...
مقدمه : تصوری كه بیشتر افراد از سیستم های دیجیتالی دارند این است كه این سیستمها در برابر نویز مصونیت ایده آل دارند . گرچه این نوع از سیستمها به خاطر حاشیه نویز ، در مقایسه با مدارهای آنالوگ حساسیت كمتری نسبت به نویز دارند ، با این حال اثرات نویز الكتریكی را نمی توان نادیده گرفت . پرشهای خطوط سیگنال ، اتصالات زمین ، سوئیچهای تغذیه ، موتورها ، لامپهای فلورسنت و … سبب آشفتگی در كار مدارهای د ...
رله هاي حفاظت خط 1ـ رله ديستانس اوليه ، ساخت آلمان B.B.C داراي سه زون 2ـ رله ركلوزتيك ( دوباره وصل كن ) ، ساخت آلمان B.B.C 3ـ رله جريان زياد ، ساخت آلمان B.B.C رله هاي حفاظتي خط 20c 1ـ رله اضافه جريان 2ـ رله اتصال زمين ضمناً كليه اتفاقات در پست توسط دستگاه ثبت مي گردد و در حادثه اي كه درخطهاي خروجي رخ دهد توسط مودم ارسال و ثبت مي گردد . حفاظت توسط رله ها : رله به دستگاهي اطلاق مي ...
مقدمه : با پیشرفت الکترونیک و ایجاد حوزه های تخصصی ، نیاز به قطعات الکترونیکی و سریع بیشتر و بیشتر شد و رگولاتورها هم ، چون به عنوان منابع تأمین انرژی و توان دستگاهها و وسایل دیگر استفاده می شدند از اهمیت خاصی برخوردار شدند .در حدود 35 سال قبل با پیشرفتی که در زمینه منابع تغذیه صورت گرفت ، رگولاتورهای سوئیچینگ پا به عرصه وجود گذاشتند و به تدریج جهت روبرو شدن با نیازهای مختلف تکامل یافتند که امروزه ...
ديودهاي نوراني چگونه كار مي كنند؟ ديودهاي نوراني كه به آنها ديودها نيز گفته مي شود و در دنياي الكترونيك به اين نام شناخته مي شوند كابرد زيادي دارند. آنها براي اهداف گوناگون در لوازم و تجهيزات مختلف بكار گرفته مي شوند. آنها براي پالسهاي ساعت ديجيتال digital clocks ، انتقال اطلاعات و سيگنالها از كنترلهاي راه دور و روشن كردن فضاي ساعت استفاده مي شوند. آنها را بصورت مجموعه اي (به تعداد زياد) م ...
تیریستور تيريستور (يا يكسو كننده قابل كنترل p-n-p-n )تيريستور يك وسيله نيمه هادي چهار لايه سه اتصالي با سه خروجي است و از لايه هاي نوع p و n سيليكوني كه به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحيه p انتهايي آند ، ناحيه n انتهاي كاتد و ناحيه p داخلي دريچه يا گيت است . آند از طريق مدار به طور سري به كاتد وصل مي شود . اين وسيله اساساً يك كليد است و همواره تا زماني كه به پايانه هاي آند و دريچه ...
مقدمه :در اكثر آزمايشگاههاي برق از منابع تغذيه براي تغذيه مدارهاي مختلف الكترونيكي آنالوگ و ديجيتال استفاده مي شود . تنظيم كننده هاي ولتاژ در اين سيستم ها نقش مهمي را برعهده دارند زيرا مقدار ولتاژ مورد نياز براي مدارها را بدون افت و خيز و تقريباً صاف فراهم مي كنند . منابع تغذيه DC ، ولتاژ AC را ابتدا يكسو و سپس آن را از صافي مي گذرانند و از طرفي دامنه ولتاژ سينوسي برق شهر نيز كاملاً صاف نبوده و با ...