مقاله فوتودیودهای آوالانژ APDS

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 .