Photo responsivity

پاسخ نوری (PHOTO RESPONSIVITY)

پاسخ نوری، یک ماده حساس به نور از یک نیمرسانا ساخته شده است که توانایی جذب نور با انرژی بالاتر از انرژی گاف نواری خود را دارد. ماده نیمرسانا باید تراکم حامل ذاتی کمی داشته باشد تا مقدار جریان تاریک (Idark)کاهش یابد. مفهوم اساسی یک آشکارساز نوری ساخته شده از یک قطعه نیمرسانا و دو الکترود، در ولتاژ بایاس Vbias در شکل نشان داده شده است. تحت تابش فرودی با انرژی کافی، نیمرسانا فوتون های مورد نظر را جذب کرده و حامل های برانگیخته توسط نور ایجاد می شوند. این امر باعث افزایش تراکم  حامل ها در نیمرسانا می شود.

تولید حامل های برانگیخته توسط نور و سازوکار رانش در آشکارساز نوری
تولید حامل های برانگیخته توسط نور و سازوکار رانش در آشکارساز نوری

یک آشکار ساز نوری می تواند از اتصال نیمرساناهای p-n یا اتصال نیمرسانا فلزات ساخته شود.

مشخصات این آشکار سازها به شرح زیر است:

  • قابليت پاسخ دهي (Responsivity) : نسبت جريان خروجي به توان نور ورودي
  • جريان تاريك (Dark Current) : جريان الكتريكي بدون حضور نور
  •  حساسيت(Sensivity): حداقل توان سيگنال ورودي كه آشكارساز قادر به تشخيص آن است.
  • محدوده پاسخ طيفي(Spectral Response Range) : محدوده طول موجهايي است كه آشكارسازها قابليت آشكار كردن آنها را دارند.
  • زمان پاسخ(Response Time) : زماني كه آشكارساز به تغييرات نور ورودي پاسخ مي دهد.
  •  سرعت عملكرد(Operation speed ) : در APD مربوط به سرعت يونيزه شدن اتمها (زمان تكثير بهمني) است.
  •  نويز(Noise ): تغييرات جريان ناخواسته در خروجي آشكارساز مشاهده ميشود

از چندین پارامتر شایستگی، مانند: حساسیت، پاسخگویی، سرعت پاسخ و بازده کوانتومی خارجی و قابلیت شناسایی خاص ، برای اندازه گیری توانایی آشکارساز های نوری برای تشخیص نور استفاده می شود.