جو قسمphotodetector ڊوائيسساخت
ڦوٽو ڊيڪٽرهڪ ڊوائيس آهي جيڪو آپٽيڪل سگنل کي برقي سگنل ۾ تبديل ڪري ٿو، ان جي جوڙجڪ ۽ قسم، خاص طور تي هيٺين ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو:
(1) Photoconductive photodetector
جڏهن ڦوٽو ڪنڊڪٽو ڊوائيس روشنيءَ جي سامهون اچي وڃن ٿا، ته ڦوٽو ٺاهيل ڪيريئر انهن جي چالکائي وڌائي ٿو ۽ انهن جي مزاحمت کي گهٽائي ٿو. ڪمري جي گرمي پد تي پرجوش ڪيريئر هڪ برقي فيلڊ جي عمل هيٺ هدايت واري انداز ۾ هلن ٿا، اهڙيء طرح هڪ ڪرنٽ پيدا ڪري ٿو. روشني جي حالت ۾، اليڪٽران پرجوش آهن ۽ منتقلي ٿيندي آهي. ساڳي ئي وقت، اهي هڪ برقي ميدان جي عمل هيٺ ڦوڪيندا آهن هڪ فوٽو ڪرنٽ ٺاهي. نتيجو ڦوٽو ٺاهيل ڪيريئر ڊوائيس جي چالکائي کي وڌائي ٿو ۽ اهڙيء طرح مزاحمت کي گھٽائي ٿو. Photoconductive photodetectors عام طور تي اعلي حاصلات ۽ ڪارڪردگي ۾ وڏي ردعمل ڏيکاريندا آهن، پر اهي اعلي تعدد آپٽيڪل سگنلن جو جواب نٿا ڏئي سگهن، تنهنڪري جواب جي رفتار سست آهي، جيڪا ڪجهه پهلوئن ۾ فوٽوڪنڊڪٽي ڊوائيسز جي ايپليڪيشن کي محدود ڪري ٿي.
(2)PN فوٽو ڊيڪٽر
PN photodetector P-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽر مواد ۽ N-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽر مواد جي وچ ۾ رابطي سان ٺھيل آھي. رابطي جي ٺهڻ کان اڳ، ٻئي مواد هڪ الڳ رياست ۾ آهن. P-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽر ۾ فرمي ليول والنس بينڊ جي ڪنڊ جي ويجهو آهي، جڏهن ته N-قسم جي سيمڪنڊڪٽر ۾ فرمي ليول ڪنڊڪشن بينڊ جي ڪنڊ جي ويجهو آهي. ساڳئي وقت، ڪنڊڪشن بينڊ جي ڪنارن تي N-قسم جي مواد جي فرمي سطح مسلسل ھيٺ لھي ويندي آھي جيستائين ٻنھي مواد جي فرمي سطح ساڳي پوزيشن ۾ آھي. ڪنڊيشن بينڊ ۽ ويلنس بينڊ جي پوزيشن جي تبديلي پڻ بينڊ جي موڙي سان گڏ آهي. PN جنڪشن توازن ۾ آهي ۽ هڪ يونيفارم فرمي سطح آهي. چارج ڪيريئر جي تجزيي جي لحاظ کان، پي-قسم جي مواد ۾ اڪثر چارج ڪيريئر سوراخ آهن، جڏهن ته اين-قسم جي مواد ۾ اڪثر چارج ڪيريئر اليڪٽرانڪس آهن. جڏهن ٻئي مواد رابطي ۾ هوندا آهن، گاڏين جي ڪنسنٽريشن ۾ فرق جي ڪري، اين-قسم جي مواد ۾ اليڪٽران P-قسم ۾ پکڙيل هوندا، جڏهن ته N-قسم جي مواد ۾ اليڪٽران سوراخ جي سامهون رخ ۾ پکڙيل هوندا. اليڪٽرانن ۽ سوراخن جي ڦهلاءَ جي ڪري رهجي ويل غير معاوضي وارو علائقو هڪ بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ ٺاهيندو، ۽ تعمير ٿيل برقي ميدان ڪيريئر ڊرفٽ کي رجحان ڏيندو، ۽ ڊرفٽ جو رخ ڊفيوشن جي سمت جي بلڪل سامهون هوندو، جنهن جو مطلب آهي ته بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ جي ٺهڻ سان ڪيريئرز جي پکيڙ کي روڪيو وڃي ٿو، ۽ PN جنڪشن جي اندر ڊفيوشن ۽ ڊريفٽ ٻئي موجود آهن جيستائين ٻنهي قسمن جي حرڪت متوازن نه ٿي وڃي، ته جيئن جامد ڪيريئر جو وهڪرو صفر ٿئي. اندروني متحرڪ توازن.
جڏهن PN جنڪشن روشنيءَ جي شعاعن جي سامهون هوندو آهي، ته ڦوٽون جي توانائي ڪيريئر ڏانهن منتقل ٿيندي آهي، ۽ ڦوٽو ٺاهيل ڪيريئر، يعني ڦوٽو ٺاهيل اليڪٽران-هول جوڙو، پيدا ٿيندو آهي. اليڪٽرڪ فيلڊ جي عمل هيٺ، اليڪٽران ۽ سوراخ ترتيب سان N علائقي ۽ P علائقي ڏانهن وڌندا آهن، ۽ ڦوٽو ٺاهيل ڪيريئر جي هدايتي drift فوٽو ڪرنٽ ٺاهي ٿي. هي PN جنڪشن ڦوٽو ڊيڪٽر جو بنيادي اصول آهي.
(3)PIN فوٽو ڊيڪٽر
پن فوٽوڊيوڊ هڪ P-قسم جو مواد آهي ۽ N-قسم جو مواد I پرت جي وچ ۾ آهي، مواد جي I پرت عام طور تي هڪ اندروني يا گهٽ-ڊوپنگ مواد آهي. ان جو ڪم ڪندڙ ميکانيزم PN جنڪشن وانگر هوندو آهي، جڏهن PIN جنڪشن روشنيءَ جي شعاعن جي سامهون هوندو آهي، ته فوٽوان توانائيءَ کي اليڪٽران ڏانهن منتقل ڪندو آهي، فوٽو جنريٽ ٿيل چارج ڪيريئرز ٺاهيندو آهي، ۽ اندروني برقي ميدان يا خارجي برقي ميدان ڦوٽو ٺاهيل اليڪٽران سوراخ کي الڳ ڪندو آهي. جوڙو ختم ٿيڻ واري پرت ۾، ۽ ٻرندڙ چارج ڪيريئر خارجي سرڪٽ ۾ ڪرنٽ ٺاهيندا. پرت I پاران ادا ڪيل ڪردار ڊيپليشن پرت جي چوٽي کي وڌائڻ آهي، ۽ پرت I مڪمل طور تي هڪ وڏي تعصب واري وولٽيج جي هيٺان ختم ٿيڻ واري پرت بڻجي ويندي، ۽ پيدا ٿيل اليڪٽران-هول جوڙو تيزيء سان الڳ ٿي ويندا، تنهنڪري رد عمل جي رفتار. PIN جنڪشن ڦوٽو ڊيڪٽر عام طور تي PN جنڪشن ڊيڪٽر جي ڀيٽ ۾ تيز آهي. I پرت کان ٻاهر ڪيريئر پڻ ڊفيوشن موشن ذريعي ڊيپليشن پرت ذريعي گڏ ڪيا ويندا آهن، هڪ ڊفيوژن ڪرنٽ ٺاهيندا آهن. I پرت جي ٿلهي عام طور تي تمام پتلي آهي، ۽ ان جو مقصد اهو آهي ته ڊيڪٽر جي ردعمل جي رفتار کي بهتر بڻائي.
(4)APD فوٽو ڊيڪٽربرفاني ڦوٽو ڊيوڊ
جي ميکانيزمبرفاني ڦوٽو ڊيوڊPN junction سان ملندڙ جلندڙ آهي. APD ڦوٽو ڊيڪٽر بھاري ڊاپڊ پي اين جنڪشن استعمال ڪري ٿو، APD جي چڪاس جي بنياد تي آپريٽنگ وولٹیج وڏو آھي، ۽ جڏھن ھڪڙو وڏو ريورس تعصب شامل ڪيو ويندو آھي، APD جي اندر ٽڪرائي آئنائيزيشن ۽ برفاني گھڻائي ٿيندي، ۽ ڊيڪٽر جي ڪارڪردگي وڌي ويندي آھي ڦوٽو ڪرنٽ. جڏهن APD ريورس بائس موڊ ۾ هوندو آهي، ته گهٽجڻ واري پرت ۾ اليڪٽرڪ فيلڊ تمام مضبوط هوندو، ۽ روشنيءَ مان پيدا ٿيندڙ فوٽو جنريٽ ڪيريئرز جلدي الڳ ٿي ويندا ۽ برقي ميدان جي عمل هيٺ تيزيءَ سان وهي ويندا. امڪان اهو آهي ته اليڪٽران هن عمل دوران جالي ۾ ٽڪرائجي ويندا، جنهن جي ڪري اليڪٽران جالي ۾ آئنائيز ٿي ويندا. اهو عمل بار بار ڪيو ويندو آهي، ۽ جالي ۾ ionized آئن پڻ لٽيس سان ٽڪرائجن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ APD ۾ چارج ڪيريئرز جو تعداد وڌي ٿو، نتيجي ۾ هڪ وڏو ڪرنٽ. اهو APD اندر اهو منفرد جسماني ميکانيزم آهي ته APD-بنياد ڊيڪٽرز ۾ عام طور تي تيز ردعمل جي رفتار، وڏي موجوده قيمت حاصل ڪرڻ ۽ اعلي حساسيت جون خاصيتون آهن. PN جنڪشن ۽ PIN جنڪشن جي مقابلي ۾، APD وٽ تيز ردعمل جي رفتار آهي، جيڪا موجوده فوٽو حساس ٽيوبن جي وچ ۾ تيز ترين ردعمل جي رفتار آهي.
(5) Schottky junction photodetector
Schottky junction photodetector جو بنيادي ڍانچو هڪ Schottky diode آهي، جنهن جون اليڪٽريڪل خاصيتون مٿي بيان ڪيل PN جنڪشن سان ملندڙ جلندڙ آهن، ۽ ان ۾ مثبت ڪنڊڪشن ۽ ريورس ڪٽ-آف سان غير طرفي چالکائي آهي. جڏهن هڪ ڌاتو هڪ اعلي ڪم جي فنڪشن سان ۽ هڪ سيمي ڪنڊڪٽر هڪ گهٽ ڪم ڪارڪردگي سان رابطو ڪري ٿو، هڪ Schottky رڪاوٽ ٺهيل آهي، ۽ نتيجي ۾ جنڪشن هڪ Schottky جنڪشن آهي. مکيه ميڪانيزم ڪجهه حد تائين PN جنڪشن سان ملندڙ جلندڙ آهي، مثال طور N-قسم جي سيمي ڪنڊڪٽرن کي وٺي، جڏهن ٻه مواد رابطي ۾ ٺاهيندا آهن، ٻنهي مواد جي مختلف اليڪٽران ڪنسنٽريشن جي ڪري، سيمي ڪنڊڪٽر ۾ اليڪٽران ڌاتو طرف ڦهلائي ويندا آهن. ڊفيوز ٿيل اليڪٽران مسلسل ڌاتوءَ جي هڪ ڇيڙي تي گڏ ٿيندا رهن ٿا، اهڙيءَ طرح ڌاتوءَ جي اصل برقي غيرجانبداري کي تباهه ڪري، رابطي واري مٿاڇري تي سيمي ڪنڊڪٽر کان ڌاتو تائين هڪ ٺهيل برقي ميدان ٺاهي ٿي، ۽ اليڪٽران ڌاتوءَ جي عمل هيٺ لهي ويندا. اندروني اليڪٽرڪ فيلڊ، ۽ ڪيريئر جي ڊفيوژن ۽ ڊريف موشن کي گڏ ڪيو ويندو، وقت جي هڪ عرصي کان پوء متحرڪ توازن تائين پهچڻ، ۽ آخرڪار هڪ Schottky جنڪشن ٺاهيندو. روشني جي حالتن ۾، رڪاوٽ وارو علائقو سڌو سنئون جذب ڪري ٿو ۽ اليڪٽران-سوراخ جوڙو ٺاهي ٿو، جڏهن ته PN جنڪشن جي اندر ڦوٽو ٺاهيل ڪيريئرز کي جنڪشن واري علائقي تائين پهچڻ لاء ڊفيوژن علائقي مان گذرڻ جي ضرورت آهي. PN جنڪشن جي مقابلي ۾، Schottky جنڪشن تي ٻڌل فوٽو ڊيڪٽر وٽ تيز جوابي رفتار آهي، ۽ جواب جي رفتار به ns سطح تائين پهچي سگهي ٿي.
پوسٽ جو وقت: آگسٽ-13-2024