25/08/15I ata faasaienisi, o le sa'o o mea uma lava. Pe o e pu'eina fa'ailo fa'alelei maualalo po'o le tulituliloaina o mea fa'alelesitila vaivai, o le malosi o lau meapueata e iloa ai le malamalama e a'afia sa'o ai le lelei o au fa'ai'uga. O se tasi o mea sili ona taua, ae masani ona le malamalama, o mea taua i lenei faʻatusatusaga o le quantum efficiency (QE).
O lenei ta'iala o le a ta'ita'iina oe ile uiga ole QE, aisea e taua ai, fa'afefea ona fa'amatala fa'amatalaga QE, ma pe fa'afefea ona fa'atusatusa i ituaiga fa'alogo. Afai o e i le maketi mo semea pueata faasaienisipe na'o le taumafai e fa'aoga uiga o fa'amaumauga o meapueata, e mo oe.
Ata: Tucsen masani meapueata QE fa'ata'ita'iga pupuni
(a)Aries 6510(b)Dhyana 6060BSI(i)Libra 22
O le a le Quantum Efficiency?
Quantum Efficiency o le foliga mai o se photon e oʻo atu i le mea puʻeata e iloa moni lava, ma tuʻuina atu se photoelectron i totonu o le silicon.
I le tele o laasaga i le malaga a le photon agai i lenei tulaga, o loʻo i ai pa puipui e mafai ona mitiia photons pe atagia mai ai. E le gata i lea, e leai se mea e 100% manino i so'o se umi galu photon, fa'atasi ai ma so'o se suiga i meafaitino e iai le avanoa e atagia ai pe fa'asalalauina ai photon.
Faʻaalia o se pasene, quantum efficiency o loʻo faʻamatalaina e faapea:
QE (%) = (Numera o eletoni na gaosia / Numera o ata fa'alavelave) × 100
E lua ituaiga autu:
●QE fafo: Fa'atatauga fa'atinoga e aofia ai a'afiaga e pei o mafaufauga ma fa'agasolo gau.
●QE i totonu: Fua le lelei o le liua i totonu o le masini lava ia, ma le manatu o photons uma e mitiia.
O le maualuga o le QE o lona uiga e sili atu le malamalama o le malamalama ma sili atu le malosi o faailoilo ata, aemaise lava i ata maualalo poʻo faʻatapulaʻa photon.
Aisea e taua ai le Quantum Efficiency i mea pueata faasaienisi?
I ata, e fesoasoani i taimi uma le pu'eina o le pasene maualuga o photons o loʻo oʻo mai tatou te mafaia, aemaise lava i talosaga e manaʻomia ai le maualuga.
Ae ui i lea, e sili atu le taugata o masini eletise maualuga. E mafua lenei mea ona o le luʻitau faʻainisinia o le faʻateleina o mea faʻatumu aʻo faʻatumauina galuega o pika, faʻapea foʻi ona o le faʻamalamalamaga i tua. O lenei faiga, e pei ona e a'oa'oina, e mafai ai ona fa'asili ona maualuga le fa'atinoina—ae e sau ma fa'atuputeleina le lavelave o gaosiga.
E pei o fa'amatalaga uma o mea pu'eata, o le mana'oga mo le fa'aogaina o le quantum e tatau ona fuaina i taimi uma e fa'atatau i isi mea mo lau fa'aoga ata fa'apitoa. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le faʻalauiloaina o se tapuni faʻavaomalo e mafai ona maua ai le lelei mo le tele o talosaga, ae masani lava e le mafai ona faʻatinoina i luga o le BI sensor. E le gata i lea, e manaʻomia le faʻaopoopoina o se isi transistor i le pika. Ole mea lea e mafai ona fa'aitiitia ai le fa'atumu ma o le mea lea ole quantum efficiency, tusa lava pe fa'atusatusa i isi masini FI.
Fa'ata'ita'iga talosaga e mafai ona taua ai le QE
O nai fa'ata'ita'iga talosaga:
● Fa'ata'ita'iga le malamalama ma le fa'alelei o fa'ata'ita'iga ola e le fa'amautu
● Ata maualuga-saosaoa
● Fa'atatauga fa'atatau e mana'omia ai fua fa'atatau maualuga
QE ile Ituaiga Sensor
Eseese ata fa'atekonolosi fa'aalia o lo'o fa'aalia ai le fa'aogaina o le tele. O le auala lea e masani ona faʻatusatusa ai le QE i ituaiga faʻapitoa tele:
CCD (Meafaigaluega Fa'atasi ma Totogi)
Fa'ata'ita'iga fa'asaienisi fa'aleaganu'u fa'apitoa mo le maualalo o le pisa ma le maualuga o le QE, e masani ona maualuga i le va o le 70-90%. E sili atu le lelei o le CCD i faʻaoga e pei o suʻesuʻega o le vateatea ma ata faʻaalia umi.
CMOS (Fa'atasi uamea-Oxide-Semicconductor)
O le taimi lava e faʻatapulaʻaina e le QE maualalo ma le maualuga o le leo faitau, o masini CMOS faʻaonaponei-aemaise lava mamanu faʻamalamalamaina i tua-ua matua maua. O le to'atele ua o'o nei i le maualuga o tau QE i luga a'e o le 80%, e ofoina atu le fa'atinoga lelei ma le televave o fua fa'avaa ma le fa'aitiitia o le eletise.
Su'esu'e la matou fa'avasegaga o tulaga maualugaCMOS meapueatafaʻataʻitaʻiga e vaʻai pe o le a le mamao na oʻo mai ai lenei tekinolosi, peiTucsen's Libra 3405M sCMOS Meapueata, o se mea pu'eata fa'asaienisi maualuga ma'ale'ale ua fuafuaina mo le fa'atonuina o fa'aoga maualalo-malamalama.
sCMOS (Scientific CMOS)
O se vasega fa'apitoa o le CMOS ua fa'atulagaina mo ata fa'asaienisi,sCMOS meapueatafa'atekonolosi tu'ufa'atasia le QE maualuga (e masani lava 70-95%) ma le pisapisao maualalo, maualuga fa'amalosi, ma le vave mauaina. Lelei mo ata ola-cell, microscopy maualuga-saosaoa, ma fluorescence tele-alaala.
Auala e Faitau ai le Quantum Efficiency Curve
E masani ona fa'asalalau e le au gaosi se fa'ailoga QE o lo'o fa'atulaga lelei (%) i luga o le galu (nm). O nei pi'o e mana'omia mo le iloa pe fa'apefea ona fa'atino se meapueata i va'aiga fa'apitoa.
O elemene autu e suʻe:
●Ole maualuga ole QE: Le maualuga maualuga, masani i le 500-600 nm laina (malamalama lanumeamata).
●Ole umi ole galu: O le faʻamalama faʻaoga faʻaoga e tumau ai le QE i luga aʻe o se tulaga aoga (faʻataʻitaʻiga,> 20%).
●Sone Fa'ato'a: O le QE e masani ona pa'ū i le UV (<400 nm) ma NIR (> 800 nm) itulagi.
O le fa'amatalaina o lenei pi'o e fesoasoani ia te oe e fa'afetaui ai le malosi o le leo ma lau fa'aoga, pe o e fa'ataina i le alaleo va'aia, latalata-infrared, po'o le UV.
Fa'alagolago ole Umi ole Galu ole Quantum Efficiency
Ata: QE curve o lo'o fa'aalia ai fa'atauga masani mo masini fa'avae silicone fa'amalamalamaina i luma ma tua.
FAAMANATU: O le kalafi o lo'o fa'aalia ai le ono mafai ona maua le photon (quantum efficiency,%) fa'atusatusa i le umi o le galu photon mo fa'ata'ita'iga meapueata. E mafai ona fesuia'i ma'ale'ale nei pi'o
Quantum efficiency e fa'alagolago tele i le galu, e pei ona fa'aalia i le ata. O le tele o masini pu'eata e fa'atatau i le silicon e fa'aalia ai le maualuga o le malosi i le vaega va'aia o alaleo, e masani lava i le lanu meamata i le lanu samasama, mai le 490nm i le 600nm. QE curves e mafai ona suia e ala i mea faʻapipiʻi ma mea eseese e maua ai le QE maualuga ile 300nm ile ultra-violet (UV), ile 850nm ile infra red (NIR), ma le tele o filifiliga i le va.
O mea pu'eata uma e fa'atatau i le silicon o lo'o fa'aalia ai le fa'aitiitia o le malosi o le quantum agai i le 1100nm, lea e le toe lava ai le malosi o photons e fa'amatu'u ai photoelectrons. E mafai ona matua fa'atapula'aina le fa'atinoga o le UV i masini fa'asolo ma microlenses po'o tioata fa'amalama e poloka ai le UV, lea e fa'asa'o ai le malamalama pu'upu'u-umi mai le o'o atu i le masini.
I le va, QE curves e seasea lamolemole ma tutusa, ae e masani ona aofia ai tumutumu laiti ma ala e mafua mai i meafaitino eseese ma le manino o mea o loʻo fausia ai le pika.
I talosaga e mana'omia ai le fa'aogaina o le UV po'o le NIR, e mafai ona sili atu le taua o pupuni o le quantum efficiency, e pei o nisi mea pueata e mafai ona sili atu le tele nai lo isi i pito pito sili ona maualuga o le pi'o.
Ma'ale'ale X-ray
O nisi masini pu'eata silika e mafai ona fa'agaoioi i le vaega malamalama va'aia o le fusi o alaleo, a'o mafai fo'i ona su'esu'eina ni galu umi o X-ave. Peita'i, e mana'omia e mea pu'eata fa'ainisinia fa'apitoa e fa'afetauia uma le a'afiaga o fa'a-X i mea pu'e fa'aeletonika, ma potu vacuum e masani ona fa'aogaina mo su'ega X-ray.
Meapueata Infrared
Ma le mea mulimuli, o masini e le faʻavae i luga o le silikoni ae i luga o isi mea e mafai ona faʻaalia ai pupuni QE eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, InGaAs infrared cameras, faʻavae i luga o le Indium Gallium Arsenide i le tulaga o le silikoni, e mafai ona iloa ai laina lautele o galu i le NIR, e oʻo atu i le maualuga o le 2700nm, faʻalagolago i le fesuiaiga o le sensor.
Quantum Efficiency vs. Isi Meapue Fa'amatalaga
Ole quantum efficiency ose metric fa'atinoga autu, ae e le fa'agaoioia ile tu'ufua. O le auala lea e fa'atatau ai i isi fa'amatalaga taua o meapueata:
QE vs. Ma'ale'ale
O le maaleale o le mafai lea e le meapueata ona iloa fa'ailo vaivai. QE e sao sa'o i le ma'ale'ale, ae o isi mea e pei o le pixel size, faitau leo, ma le pogisa o loʻo iai foi se sao.
QE vs. Fa'ailo-i-Pio (SNR)
O le QE maualuga e fa'aleleia ai le SNR e ala i le fa'atupuina o fa'ailo (electrons) i le photon. Ae o le pisa tele, ona o le le lelei o le eletise poʻo le le lava o le malulu, e mafai lava ona faʻaleagaina le ata.
QE vs. Dynamic Range
A'o a'afia le QE i le tele o le malamalama e iloa, o le va'aiga malosi o lo'o fa'amatala ai le fua faatatau i le va o fa'ailo sili ona pupula ma fa'ailo e sili ona pogisa e mafai e le meapueata. O se meapueata maualuga QE ma le le lelei o le fa'aogaina e mafai lava ona maua mai i'uga maualalo i va'aiga fa'atusatusa maualuga.
I se faapuupuuga, e taua tele le malosi o le quantum, ae iloilo i taimi uma faʻatasi ma faʻamatalaga faʻapitoa.
O le a le "Lelei" Quantum Efficiency?
E leai se "sili" QE lautele-e fa'alagolago i lau talosaga. Fai mai, o fa'ailoga lautele nei:
| QE Va'aiga | Tulaga o Galuega | Fa'aoga Tulaga |
| <40% | Maulalo | E le fetaui mo le fa'aoga faasaienisi |
| 40–60% | averesi | Fa'aoga fa'asaienisi tulaga ulufale |
| 60–80% | Lelei | E fetaui mo le tele o galuega fa'ata |
| 80–95% | Lelei | Malamalama maualalo, maualuga-saʻo, poʻo ata faʻatapulaʻa photon |
E le gata i lea, mafaufau i le maualuga o le QE ma le averesi QE i lau va'aiga fa'apitoa e mana'omia.
Fa'ai'uga
Quantum efficiency o se tasi o mea sili ona taua, ae le amanaiaina, mea taua i le filifilia o se masini faʻataʻitaʻi faʻasaienisi. Pe o e iloiloina CCDs, sCMOS meapueata, po'o CMOS meapueata, malamalama i le QE fesoasoani ia te oe:
● Va'ai pe fa'apefea ona fa'atino lau mea pu'eata i lalo ole malamalama o le lalolagi
● Fa'atusatusa mea fa'atatau i tala atu o fa'atauga fa'atau
● Fa'afetaui fa'amatalaga meapueata ma ou mana'oga fa'asaienisi
A'o aga'i i luma tekinolosi fa'alogo, o mea pu'eata fa'asaienisi maualuga-QE i aso nei e ofoina atu le ma'ale'ale mata'ina ma le fegalegaleai i fa'aoga eseese. Ae tusa lava po o le a le maualuga o meafaigaluega, o le filifilia o le meafaigaluega saʻo e amata i le malamalama pe faʻafefea ona fetaui lelei le quantum i le ata tele.
FAQs
E sili atu i taimi uma le fa'aogaina o mea pu'eata fa'asaienisi?
Ole maualuga ole quantum efficiency (QE) e masani ona fa'aleleia ai le meapueata e iloa ai le maualalo o le malamalama, lea e taua i fa'aoga e pei ole fluorescence microscopy, astronomy, ma ata mole mole tasi. Ae ui i lea, o le QE ua na'o se tasi o vaega o se fa'ata'ita'iga paleni fa'atinoga. O se meapueata maualuga-QE ma le le lelei o le va'aiga, maualuga le leo faitau, po'o le le lava o le malulu e mafai lava ona maua ai fa'ai'uga e le lelei. Mo le fa'atinoga sili ona lelei, iloilo i taimi uma le QE fa'atasi ma isi fa'amatalaga autu e pei o le pisapisao, si'i loloto, ma le fa'ata'ita'iga fa'alogo.
E fa'afefea ona fua le quantum efficiency?
E fuaina le malosi o le quantum e ala i le faʻamalamalamaina o se masini ma se numera iloa o photons i se galu faʻapitoa ona faitau lea o le numera o eletise e gaosia e le masini. E masani ona faia lenei mea i le fa'aogaina o se fa'apogai malamalama monochromatic fa'avasegaina ma se fa'amatalaga photodiode. Ole tau ole QE o lo'o fa'atulagaina i luga ole galu umi e fai ai se fa'ailoga QE. E fesoasoani lea e iloa ai le tali mata'utia a le masini, e taua tele mo le fa'afetauiina o le meapueata i le puna moli o lau talosaga po'o le tele o fa'avevela.
E mafai e polokalama faakomepiuta po'o filiga fafo ona fa'aleleia atili le fa'aogaina o le quantum?
Leai. Quantum Efficiency ose mea fa'apitoa, fa'aauupegaina-tulaga meatotino o le masini ata ma e le mafai ona suia e polokalama po'o mea fa'aoga fafo. Ae ui i lea, e mafai e filiga ona faʻaleleia le tulaga maualuga o ata e ala i le faʻaleleia o le faʻatusatusaina o faailo-i-piso (faʻataʻitaʻiga, faʻaogaina o faʻamama faʻamalama i le faʻaogaina o le fluorescence), ma e mafai ona fesoasoani le polokalama i le faʻaitiitia o le pisa poʻo le maeʻa o le gaosiga. Ae, o nei mea e le suia ai le tau QE lava ia.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Ua taofia aia tatau uma. Pe a ta'ua, fa'amolemole fa'ailoa le puna:www.tucsen.com
