本文主要写了AXUV工作原理、AXUV光电二极管的应用、AXUV电子探测器、X射线探测器。XUV光电二极管表现出非常低的噪声,不需要外部电压就可以工作,对磁场不敏感,成本低,并且具有很高的性价比,较大的收集面积和尺寸比,这使得它们在卫星和深空探测器中的使用较具吸引力。
AXUV工作原理
当AXUV二极管暴露在能量大于1.12 eV的光子中时(波长小于1100nm),就会产生电子-空穴对(载流子)。这些光生载流子被p-n结电场分离,并产生与电子孔数量成比例的电流。与所产生的电子-空穴对的数量成比例的电流流过一个外部电路,对于大多数XUV光子,大约需要3.7eV的能量来产生一个电子-空穴对。因此,**过一个电子-空穴对通常由这些光子产生,这导致器件的**效率(每一个入射光子被外部电路看到的电子)远远大于统一,它随着光子能量的增加而线性增加。
美国Opto diode AXUV系列光电二极管的两个*特性能提供了以前无法实现的稳定、高**效率的XUV光子。**个特性是没有表面死区,即没有光生载流子在掺杂的n区或在硅-二氧化硅界面上重新结合。由于大多数XUV光子的吸收深度在硅中小于1微米,没有死区,就能通过外部电路完全收集光生载流子外部电路,导致**的载流子收集效率和接近理论**效率。
美国Opto diode AXUV二极管的*二个*特性能是较薄(3至7纳米)。抗辐射坚硬的二氧化硅结点钝化保护入口窗口。由于这两个**的特性,AXUV二极管的**效率在大部分的XUV区域中可以通过理论式Eph/3.7表达,其中Eph是以电子伏特为单位的光子能量。一的**效率损失是由于前面(3到7纳米)的二氧化硅窗口在波长(主要是7到100eV的光子)的氧化物吸收、反射不能被忽略。在波长短于约0.41纳米或长于约700纳米的情况下,光电二极管的反应是不稳定的。光电二极管的反应将受到 "有效硅厚度 "二极管的限制。该效应变得重要的确切波长取决于有效硅厚度。硅的有源收集区域和响应性将从其理想值中减少。有效硅厚度可以在IRD的辐射测量设备上测量。由于探测器的**性质,这个厚度可以用来计算高达50KeV能量(见**X射线检测器页面)的二极管的响应性。
图1显示了具有不同氧化物和硅厚度的AXUV光电二极管的典型**效率图。
由于AXUV二极管较薄(3至7纳米)的入口窗口,AXUV二极管对低能量电子和氢气的反应接近理论水平。下图显示了AXUV光电二极管对能量为10-4000eV的光子的响应性。4000eV能量的光子以及100至40000eV能量的电子和氢气的响应。
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