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新聞詳情
解析差壓變送器運(yùn)行中對(duì)電流的敏感度師是否有影響。 繼續(xù)昨日介紹，本頁(yè)主要介紹一種稱(chēng)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(wú)法識(shí)別噪聲和信號(hào)之間的差異時(shí)，SPAD已成為首選的變送器。SPAD可以檢測(cè)到非常低的信號(hào)強(qiáng)度（低至單光子水平），并且可以確定單光子到達(dá)皮秒級(jí)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(shí)，電子或另一種載流子的發(fā)射）產(chǎn)生雪崩電流。這是通過(guò)一個(gè)pn半導(dǎo)體結(jié)來(lái)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(kāi)來(lái)的關(guān)鍵因素，因?yàn)锳PD通過(guò)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(lèi)型的變送器一樣，差壓變送器也會(huì)對(duì)檢測(cè)做出響應(yīng)，而這種響應(yīng)通?；诨钚詡鞲胁牧现须妼?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(gè)電荷載流子注入pn結(jié)的耗盡層會(huì)引起自持電子雪崩。電子雪崩是通過(guò)發(fā)射二次電子而在原子級(jí)產(chǎn)生的。當(dāng)光子撞擊活性物質(zhì)時(shí)，這些二次電子被釋放。 高壓偏置產(chǎn)生的內(nèi)部電場(chǎng)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(guò)原子級(jí)多次撞擊釋放的雪崩電子。
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