실리콘 광전 탐지기실리콘 재료를 기반으로 한 광전 변환 부품으로, 실리콘의 광전 효과를 이용하여 광신호를 전신호로 전환하는 것이 핵심 원리이다.

작동 방식:

광흡수: 광선이 규소광전탐측기에 비추면 광자에네르기는 규소재료에 의해 흡수된다.

전자자극: 흡수된 광에너지는 규소중의 전자를 에너지대역중의 도대에 자극하여 전자공혈쌍을 형성한다.

캐리어 분리: 실리콘은 반도체 특성을 가지고 있기 때문에 전자와 공혈은 외가전장의 작용으로 분리된다.

전류 발생: 분리된 전자와 공혈은 전장의 작용하에 도체를 따라 전류를 형성하며, 외부 회로에 연결된 전극을 통해 광전 전환 과정에서 발생하는 전류 신호를 측정할 수 있다.

　　실리콘 광전 탐지기구조와 작업 원리에 따라 주로 다음과 같은 몇 가지 유형으로 나뉜다.

광전도 탐지기: 반도체 재료의 광전도 효과를 이용하여 만든다.전압이 탐측기를 통과할 때, 입사 광자는 캐리어를 생성하고, 가해진 전장에 의해 쓸려 부품의 단말기로 전달된다.메탈-반도체-메탈(MSM) 탐지기는 광전도 탐지기의 한 구조로 저용량 특성을 가지고 있으며 전송 속도가 300GHz로 매우 빠르다.

PIN 탐지기: 실리콘 광선이 현재 가장 많이 응용되고 있는 구조입니다.탐지기의 한쪽은 p형 (Positive) 이고 다른 한쪽은 n형 (Negative) 이며 P형과 N형은 중혼합으로서 본 정구 (Intrinsic) 는 혼합되지 않았거나 저혼합이다.PIN형 구조는 이 징집구역에 내부건설전장을 건설하여 빛이 본 징집구역에서 흡수되여 전자-공혈쌍이 생기고 전장의 작용하에 전자가 N구역으로 표류하며 공혈이 P구역으로 표류하여 광전류가 발생한다.PIN 탐지기는 0V에서도 응답도를 가지지만 일반적으로 응답도를 최대화하기 위해 역방향 편향 전압을 하나 더 가합니다.

눈사태 탐지기 (APD): 광전도 탐지기와 PIN 탐지기의 최대 응답도는 흡수층 재료의 밴드 갭 너비로 제한됩니다.눈사태 탐지기는 눈사태의 이득을 통해 양자 효율을 높인다. 캐리어가 고에너지 운행 중 충돌하면 추가 전자-공혈쌍이 발생한다. 이 반응이 계속 발생하면서 발생하는 캐리어 수가 급증한다.눈사태 광전 탐지기에서 캐리어가 생성하는 광전류는 눈사태로 인해 발생하는 캐리어에 의해 여러 배로 증폭된다.