光侦测器的相关知识普及

发表时间:2022-09-01      点击次数:32
  光侦测器以多晶或非晶的光吸收层形成在介电层上以使其接触光波导的单晶半导体核心。该光吸收层接着以一或多个应变缓解层密封且进行快速熔化生长(RMG)工序以结晶化该光吸收层。该(多个)应变缓解层是为了控制应变缓解而调变,以致在该RMG工序期间,该光吸收层保持免于破裂。接着移除该(多个)应变缓解层且在该光吸收层之上形成密封层(例如,填充该RMG工序期间发展的表面凹陷)。随后,通过该密封层植入掺质以形成用于(多个)PIN二极管的扩散区域。由于该密封层相对薄,可在该扩散区域内达到想要的掺质轮廓。
 
  光侦测器适用于高浓度(%v/v)二元气体混合物的测量。主要用于探测导热性远远超过空气的气体,如甲烷和氢气。而导热性接近于空气的气体则不能探测到,如氨气和一氧化碳。导热性小于空气的气体就更难以探测了,因为水蒸气会产生干扰,如二氧化碳和丁烷。这种技术还可以测量两种气体的混合物(在隔绝空气情况下)。将经加热的传感元件暴露于样品中,而参考元素则被包围在一个密封的小隔间内。若样品气体的导热性大于参考元素的导热性,那么,传感元件的温度就会下降;若样品气体的导热性小于参考元素的导热性,那么,样品元素的温度就会升高。
 
  这些温度变化是与样品元素处存在的气体的浓度成比例的。红外气体探测器很多可燃气体在光的电磁波谱的红外区都具有吸收带,而很多年以来,红外吸收的原理就已经是一种实验室分析工具了。然而,自20世纪80年代以来,电子学和光学的发展使得设计一种电源足够低、体积较小的设备变为可能,从而使得可以将该技术应用于工业气体探测产品。这些传感器较之于燃烧式传感器,具有一些重要的优势。其响应速度非常快(一般少于10秒),维护价格低,核对简单,使用了现代微处理器控制设备的自检设备。
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