व्यावसायिक ज्ञान

फोटोडियोड बारे ज्ञान

2022-05-27
परिभाषा: एक अर्धचालक यन्त्र जसले p-n वा p-i-n संरचनाको साथ प्रकाश पत्ता लगाउँछ।
Photodiodes अक्सर photodetectors रूपमा प्रयोग गरिन्छ। त्यस्ता उपकरणहरूमा p-n जंक्शन हुन्छ र सामान्यतया n र p तहहरू बीचको आन्तरिक तह हुन्छ। आन्तरिक तहहरू भएका यन्त्रहरूलाई भनिन्छPIN-प्रकार फोटोडियोडहरू। घट्ने तह वा भित्री तहले प्रकाश अवशोषित गर्छ र इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरू उत्पन्न गर्दछ, जसले फोटोकरेन्टमा योगदान गर्दछ। फराकिलो पावर दायरामा, फोटोकरेन्ट अवशोषित प्रकाशको तीव्रतासँग कडा रूपमा समानुपातिक हुन्छ।
सञ्चालन मोड
Photodiodes दुई फरक मोड मा काम गर्न सक्छन्:
फोटोभोल्टिक मोड: सौर्य सेल जस्तै, द्वारा उत्पादित भोल्टेजफोटोडियोडप्रकाश द्वारा विकिरण मापन गर्न सकिन्छ। यद्यपि, भोल्टेज र अप्टिकल पावर बीचको सम्बन्ध गैररेखीय छ, र गतिशील दायरा अपेक्षाकृत सानो छ। र यो पनि शिखर गतिमा पुग्न सक्दैन।
फोटोकन्डक्टिभ मोड: यस बिन्दुमा एक रिभर्स भोल्टेज डायोडमा लागू गरिन्छ (अर्थात, घटना प्रकाशको अनुपस्थितिमा यो भोल्टेजमा डायोड गैर प्रवाहकीय हुन्छ) र परिणामस्वरूप फोटोकरेन्ट मापन गरिन्छ। (यो भोल्टेज ० को नजिक राख्न पर्याप्त छ।) अप्टिकल पावरमा फोटोकरेन्टको निर्भरता धेरै रैखिक छ, र यसको परिमाण छ अर्डर म्याग्निच्युड वा अप्टिकल पावर भन्दा बढी ठूलो छ, उदाहरणका लागि, सिलिकन p-i-n को लागि धेरै mm2 को सक्रिय क्षेत्र फोटोडायोडका लागि, पछिल्लो दायरा केही न्यानोवाट देखि दसौं मिलिवाट सम्म हुन्छ। रिभर्स भोल्टेजको परिमाणले फोटोकरेन्टमा लगभग कुनै प्रभाव पार्दैन र अँध्यारो प्रवाह (प्रकाशको अनुपस्थितिमा) मा कमजोर प्रभाव पार्छ, तर भोल्टेज जति उच्च हुन्छ, छिटो प्रतिक्रिया र यन्त्र जति छिटो तातो हुन्छ।
सामान्य एम्पलीफायरहरू (ट्रान्सिम्पेडन्स एम्पलीफायरहरू पनि भनिन्छ) प्रायः फोटोडियोडहरूको पूर्व-प्रवर्द्धनका लागि प्रयोग गरिन्छ। यो एम्पलीफायरले भोल्टेज स्थिर राख्छ (जस्तै, ० को नजिक, वा केही समायोज्य ऋणात्मक संख्या) ताकि फोटोडियोड फोटोकन्डक्टिभ मोडमा सञ्चालन हुन्छ। र हालको एम्पलीफायरहरूमा सामान्यतया राम्रो आवाज गुणहरू हुन्छन्, र एम्पलीफायरको संवेदनशीलता र ब्यान्डविथ एक प्रतिरोधक र भोल्टेज एम्पलीफायर समावेश भएको साधारण लूप भन्दा राम्रो सन्तुलित हुन सक्छ। केही व्यावसायिक एम्पलीफायर सेटअपहरूले प्रयोगशालामा मापन शक्तिलाई धेरै लचिलो बनाउन धेरै फरक संवेदनशीलता सेटिङहरू प्रयोग गर्छन्, त्यसैले तपाईंले ठूलो गतिशील दायरा, कम आवाज, केहीमा बिल्ट-इन डिस्प्ले, समायोज्य पूर्वाग्रह भोल्टेज र सिग्नल अफसेट प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ, फिल्टरहरू ट्युन गर्न सकिन्छ। , आदि
अर्धचालक सामग्री:
विशिष्ट फोटोडियोड सामग्रीहरू हुन्:
सिलिकन (Si): सानो गाढा प्रवाह, द्रुत गति, 400-1000nm दायरामा उच्च संवेदनशीलता (800-900nm दायरामा उच्चतम)।
जर्मेनियम (Ge): उच्च गाढा प्रवाह, ठूलो परजीवी क्षमताको कारण ढिलो गति, 900-1600nm को दायरामा उच्च संवेदनशीलता (1400-1500nm को दायरामा उच्चतम)।
इन्डियम ग्यालियम आर्सेनाइड फस्फोरस (InGaAsP): महँगो, कम गाढा प्रवाह, छिटो, उच्च संवेदनशीलता 1000-1350nm दायरामा (1100-1300nm दायरामा उच्चतम)।
इन्डियम ग्यालियम आर्सेनाइड (InGaAs): महँगो, कम गाढा प्रवाह, 900-1700nm दायरामा छिटो, उच्च संवेदनशीलता (1300-1600nm दायरामा उच्चतम)
माथि वर्णन गरिएको तरंगदैर्ध्य दायरा धेरै पार गर्न सकिन्छ यदि फराकिलो स्पेक्ट्रल प्रतिक्रियाको साथ मोडेल प्रयोग गरिन्छ।
प्रमुख गुणहरू:
को सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण गुणहरूphotodiodesहो:
उत्तरदायित्व, जुन फोटोकरेन्टलाई अप्टिकल पावरद्वारा विभाजित गरिन्छ, क्वान्टम दक्षतासँग सम्बन्धित छ र तरंगदैर्ध्यमा निर्भर गर्दछ।
सक्रिय क्षेत्र, अर्थात् प्रकाश संवेदनशील क्षेत्र।
अधिकतम स्वीकार्य वर्तमान (सामान्यतया संतृप्ति प्रभाव द्वारा सीमित)।
गाढा वर्तमान (फोटोकन्डक्टिभ मोडमा अवस्थित छ, धेरै कम प्रकाश तीव्रता पत्ता लगाउनको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण)।
गति, वा ब्यान्डविथ, वृद्धि र पतन समय संग सम्बन्धित छ र अनुमति द्वारा प्रभावित छ।
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept