پیشہ ورانہ علم

فوٹوڈیوڈس کے بارے میں علم

2022-05-27
تعریف: ایک سیمی کنڈکٹر آلہ جو p-n یا p-i-n ساخت کے ساتھ روشنی کا پتہ لگاتا ہے۔
فوٹوڈیوڈس اکثر فوٹو ڈیٹیکٹر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس طرح کے آلات میں p-n جنکشن ہوتا ہے اور عام طور پر n اور p تہوں کے درمیان ایک اندرونی تہہ ہوتی ہے۔ اندرونی تہوں والے آلات کہلاتے ہیں۔PIN قسم کے فوٹوڈیوڈس. کمی کی تہہ یا اندرونی تہہ روشنی کو جذب کرتی ہے اور الیکٹران ہول کے جوڑے پیدا کرتی ہے، جو فوٹو کرنٹ میں حصہ ڈالتی ہے۔ وسیع پاور رینج میں، فوٹوکورنٹ جذب شدہ روشنی کی شدت سے سختی سے متناسب ہے۔
آپریٹنگ موڈ
Photodiodes دو مختلف طریقوں میں کام کر سکتے ہیں:
فوٹو وولٹک موڈ: سولر سیل کی طرح، وولٹیج کی طرف سے تیار کیا جاتا ہےفوٹوڈیوڈروشنی سے شعاع کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔ تاہم، وولٹیج اور آپٹیکل پاور کے درمیان تعلق غیر خطی ہے، اور متحرک حد نسبتاً کم ہے۔ اور یہ بھی چوٹی کی رفتار تک نہیں پہنچ سکتا۔
فوٹو کنڈکٹیو موڈ: اس مقام پر ڈائیوڈ پر ایک ریورس وولٹیج لاگو کیا جاتا ہے (یعنی، واقعہ کی روشنی کی عدم موجودگی میں اس وولٹیج پر ڈائیوڈ غیر موصل ہوتا ہے) اور نتیجے میں آنے والے فوٹوکورنٹ کی پیمائش کی جاتی ہے۔ (وولٹیج کو 0 کے قریب رکھنا کافی ہے۔) آپٹیکل پاور پر فوٹوکورنٹ کا انحصار بہت لکیری ہے، اور اس کی شدت آپٹیکل پاور سے چھ آرڈرز یا اس سے زیادہ بڑی ہے، جیسے کہ ایک سلیکون p-i-n کے لیے کئی mm2 کا فعال رقبہ فوٹوڈیوڈس کے لیے، مؤخر الذکر چند نینو واٹس سے لے کر دسیوں ملی واٹس تک ہوتا ہے۔ ریورس وولٹیج کی شدت کا فوٹو کرنٹ پر تقریباً کوئی اثر نہیں ہوتا ہے اور تاریک کرنٹ (روشنی کی غیر موجودگی میں) پر کمزور اثر پڑتا ہے، لیکن وولٹیج جتنا زیادہ ہوگا، ردعمل اتنا ہی تیز ہوگا اور ڈیوائس اتنی ہی تیزی سے گرم ہوجاتی ہے۔
عام امپلیفائر (جسے ٹرانسمپیڈینس ایمپلیفائر بھی کہا جاتا ہے) اکثر فوٹوڈیوڈس کی پری ایمپلیفیکیشن کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ ایمپلیفائر وولٹیج کو مستقل رکھتا ہے (مثال کے طور پر، 0 کے قریب، یا کچھ سایڈست منفی نمبر) تاکہ فوٹوڈیوڈ فوٹو کنڈکٹیو موڈ میں کام کرے۔ اور موجودہ یمپلیفائر میں عام طور پر شور کی اچھی خاصیت ہوتی ہے، اور ایمپلیفائر کی حساسیت اور بینڈوتھ ایک ریزسٹر اور وولٹیج ایمپلیفائر پر مشتمل سادہ لوپ سے بہتر متوازن ہو سکتی ہے۔ کچھ کمرشل ایمپلیفائر سیٹ اپ لیبارٹری میں پیمائش کی طاقت کو بہت لچکدار بنانے کے لیے بہت سی مختلف حساسیت کی ترتیبات کا استعمال کرتے ہیں، اس لیے آپ کو ایک بڑی ڈائنامک رینج، کم شور، کچھ میں بلٹ ان ڈسپلے، ایڈجسٹ ایبل بائیس وولٹیج اور سگنل آف سیٹ، ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ وغیرہ
سیمی کنڈکٹر مواد:
عام فوٹوڈیوڈ مواد ہیں:
سیلیکون (Si): چھوٹا تاریک کرنٹ، تیز رفتار، 400-1000nm رینج میں زیادہ حساسیت (800-900nm رینج میں سب سے زیادہ)۔
جرمینیم (Ge): تیز تاریک کرنٹ، بڑے پرجیوی گنجائش کی وجہ سے سست رفتار، 900-1600nm کی حد میں زیادہ حساسیت (1400-1500nm کی حد میں سب سے زیادہ)۔
Indium Gallium Arsenide Phosphorus (InGaAsP): 1000-1350nm رینج میں مہنگا، کم تاریک کرنٹ، تیز، زیادہ حساسیت (1100-1300nm رینج میں سب سے زیادہ)۔
Indium Gallium Arsenide (InGaAs): 900-1700nm رینج میں مہنگا، کم تاریک کرنٹ، تیز، زیادہ حساسیت (1300-1600nm رینج میں سب سے زیادہ)
اوپر بیان کردہ طول موج کی حد بہت حد سے تجاوز کر سکتی ہے اگر وسیع تر سپیکٹرل ردعمل والا ماڈل استعمال کیا جائے۔
اہم خصوصیات:
کی سب سے اہم خصوصیاتفوٹوڈیوڈسہیں:
ریسپانسیویٹی، جو فوٹوکورنٹ کو آپٹیکل پاور سے تقسیم کیا جاتا ہے، کوانٹم ایفیشنسی سے متعلق ہے اور طول موج پر منحصر ہے۔
فعال علاقہ، یعنی ہلکا حساس علاقہ۔
زیادہ سے زیادہ قابل اجازت موجودہ (عام طور پر سنترپتی اثرات سے محدود)۔
گہرا کرنٹ (فوٹو کنڈکٹیو موڈ میں موجود ہے، بہت کم روشنی کی شدت کا پتہ لگانے کے لیے بہت اہم ہے)۔
رفتار، یا بینڈوتھ، عروج اور زوال کے اوقات سے متعلق ہے اور اجازت سے متاثر ہوتی ہے۔
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