برفانی تودے کے عمل کے ذریعے اندرونی سگنل پروردن کے ساتھ فوٹوڈیوڈ۔ برفانی تودہ فوٹوڈیوڈس سیمی کنڈکٹر لائٹ ڈیٹیکٹر (فوٹوڈیوڈس) ہیں جو نسبتاً زیادہ ریورس وولٹیج پر کام کرتے ہیں (عام طور پر دسیوں یا یہاں تک کہ سینکڑوں وولٹ میں)، بعض اوقات صرف حد سے تھوڑا نیچے۔ اس رینج میں، جذب کرنے والے فوٹون کے ذریعے پرجوش کیریئرز (الیکٹران اور سوراخ) ایک مضبوط اندرونی برقی فیلڈ کے ذریعے تیز ہوتے ہیں اور پھر ثانوی کیریئرز پیدا کرتے ہیں، جو اکثر فوٹو ملٹیپلیئر ٹیوبوں میں ہوتا ہے۔ برفانی تودے کا عمل صرف چند مائکرو میٹر کے فاصلے پر ہوتا ہے، اور فوٹو کرنٹ کو کئی بار بڑھایا جا سکتا ہے۔ لہذا، برفانی تودے کے فوٹوڈیوڈس کو انتہائی حساس ڈٹیکٹر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جس کے لیے کم الیکٹرانک سگنل ایمپلیفیکیشن اور اس لیے کم الیکٹرانک شور کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، برفانی تودے کے عمل میں شامل کوانٹم شور اور ایمپلیفائر شور پہلے ذکر کردہ فوائد کی نفی کرتے ہیں۔ اضافی شور کو اضافی شور کے اعداد و شمار، F کے ذریعہ مقداری طور پر بیان کیا جاسکتا ہے، جو ایک ایسا عنصر ہے جو ایک مثالی فوٹو ڈیٹیکٹر کے مقابلے میں الیکٹرانک شور کی طاقت میں اضافے کی خصوصیت رکھتا ہے۔ واضح رہے کہ ایمپلیفیکیشن فیکٹر اور اے پی ڈی کی موثر ریسپانسیویٹی کا تعلق ریورس وولٹیج سے بہت زیادہ ہے، اور مختلف آلات کی متعلقہ قدریں مختلف ہیں۔ لہذا، ایک وولٹیج کی حد کو نمایاں کرنا ایک عام عمل ہے جس میں تمام آلات ایک مخصوص ذمہ داری حاصل کرتے ہیں۔ برفانی ڈایڈس کی کھوج کی بینڈوتھ بہت زیادہ ہو سکتی ہے، بنیادی طور پر ان کی اعلی حساسیت کی وجہ سے، عام فوٹوڈیوڈس کے مقابلے میں چھوٹے شنٹ ریزسٹرس کے استعمال کی اجازت دیتا ہے۔ عام طور پر، جب پتہ لگانے والی بینڈوتھ زیادہ ہوتی ہے، تو APD کی شور کی خصوصیات عام PIN فوٹوڈیوڈ سے بہتر ہوتی ہیں، اور پھر جب پتہ لگانے والی بینڈوتھ کم ہوتی ہے، PIN فوٹوڈیوڈ اور کم شور والا تنگ بینڈ یمپلیفائر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر جتنا اونچا ہوگا، اضافی شور کا اعداد و شمار اتنا ہی زیادہ ہوگا، جو ریورس وولٹیج کو بڑھا کر حاصل کیا جاتا ہے۔ لہذا، ریورس وولٹیج کا انتخاب عام طور پر کیا جاتا ہے تاکہ ضرب کے عمل کا شور تقریباً الیکٹرانک ایمپلیفائر کے برابر ہو، کیونکہ اس سے مجموعی شور کم ہو جائے گا۔ اضافی شور کی شدت کا تعلق بہت سے عوامل سے ہے: ریورس وولٹیج کی شدت، مادی خصوصیات (خاص طور پر، آئنائزیشن گتانک تناسب) اور ڈیوائس ڈیزائن۔ سلیکون پر مبنی برفانی تودے کے ڈایڈس 450-1000 nm کے طول موج کے علاقے میں زیادہ حساس ہوتے ہیں (کبھی کبھی 1100 nm تک بھی پہنچ سکتے ہیں)، اور سب سے زیادہ ذمہ داری 600-800 nm کی حد میں ہوتی ہے، یعنی اس طول موج کے خطے میں طول موج کی حد ہوتی ہے۔ Si p-i-n diodes سے چھوٹا۔ Si APDs کا ضرب عنصر (جسے فائدہ بھی کہا جاتا ہے) آلہ کے ڈیزائن اور لاگو ریورس وولٹیج کے لحاظ سے 50 اور 1000 کے درمیان مختلف ہوتا ہے۔ طویل طول موج کے لیے، اے پی ڈی کو جرمینیم یا انڈیم گیلیم آرسنائیڈ مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان میں 10 اور 40 کے درمیان موجودہ ضرب کے عوامل چھوٹے ہیں۔ InGaAs APDs Ge APDs کے مقابلے زیادہ مہنگے ہیں، لیکن ان میں شور کی خصوصیات اور زیادہ پتہ لگانے والی بینڈوتھ ہے۔ برفانی تودہ فوٹوڈیوڈس کی عام ایپلی کیشنز میں فائبر آپٹک کمیونیکیشنز، رینجنگ، امیجنگ، تیز رفتار لیزر اسکینرز، لیزر مائکروسکوپس، اور آپٹیکل ٹائم ڈومین ریفلوکومیٹری (OTDR) میں ریسیورز شامل ہیں۔
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
