深耕 IC 现货市场 多年，我们是您值得信赖的伙伴。
我们提供 无最低订购量 的灵活选择，最快可实现 当天发货。欢迎联系我们获取 IC 报价！
深入解析二极管阵列的工作原理与设计要点
CREE美国科锐现货 > 产品资料 > 二极管阵列 > 深入解析二极管阵列的工作原理与设计要点

深入解析二极管阵列的工作原理与设计要点

深入解析二极管阵列的工作原理与设计要点

二极管阵列作为现代光电子系统的核心部件之一，其性能直接影响整个系统的灵敏度、分辨率与可靠性。理解其工作原理及设计考量因素，对于工程师与科研人员具有重要意义。

1. 工作原理详解

当光子照射到二极管阵列的感光区域时，会在PN结处产生电子-空穴对，形成光电流。该电流通过外部电路被放大与读出，从而实现光信号的数字化转换。由于阵列结构允许多个点同时工作，因此可实现空间分辨的光强分布测量。

2. 关键设计参数

  • 像素间距（Pitch）： 决定阵列的空间分辨率，越小越有利于高精度成像。
  • 量子效率（QE）： 表示单位光子转化为电子的能力，是衡量探测效率的重要指标。
  • 暗电流（Dark Current）： 无光照下的背景噪声，影响信噪比。
  • 响应波长范围： 可根据应用需求选择硅基（300–1100 nm）、InGaAs（900–1700 nm）等材料。

3. 集成与读出架构

常见的读出方式包括：

  • 逐行扫描（Row-by-row readout）： 适用于低速系统，结构简单。
  • 并行读出（Parallel output）： 提升数据传输速率，但需要更多引脚和接口。
  • CMOS集成读出电路（ROIC）： 将控制逻辑与感光单元集成在同一芯片上，大幅降低系统复杂度。

4. 实际案例：高精度光谱仪中的应用

某科研机构开发的便携式拉曼光谱仪采用64×1像素的硅基二极管阵列，配合自适应滤波算法，可在5秒内完成样品成分分析，误差低于3%。该系统成功应用于食品安全检测与文化遗产保护领域。

5. 结语

二极管阵列不仅是光学传感器的关键组成部分，更是连接光信号与数字信息的桥梁。合理的设计与优化，将极大推动智能感知系统的发展。

NEW