فوٽوڊيڪٽر ڊوائيس جي بناوت جو قسم

قسم جوفوٽو ڊيٽيڪٽر ڊوائيسبناوت
فوٽوڊيڪٽرهڪ اهڙو اوزار آهي جيڪو آپٽيڪل سگنل کي برقي سگنل ۾ تبديل ڪري ٿو، ان جي بناوت ۽ قسم کي بنيادي طور تي هيٺين قسمن ۾ ورهائي سگهجي ٿو:
(1) فوٽو ڪنڊڪٽو فوٽو ڊيٽيڪٽر
جڏهن فوٽو ڪنڊڪٽو ڊوائيسز روشنيءَ جي سامهون اچن ٿا، ته فوٽو جنريٽڊ ڪيريئر پنهنجي چالکائي وڌائي ٿو ۽ پنهنجي مزاحمت کي گهٽائي ٿو. ڪمري جي حرارت تي پرجوش ڪيريئر برقي ميدان جي عمل هيٺ هدايتي انداز ۾ هلن ٿا، اهڙيءَ طرح هڪ ڪرنٽ پيدا ڪن ٿا. روشني جي حالت ۾، اليڪٽران پرجوش ٿين ٿا ۽ منتقلي ٿئي ٿي. ساڳئي وقت، اهي برقي ميدان جي عمل هيٺ ڦِرندا آهن ته جيئن هڪ فوٽو ڪرنٽ بڻجي وڃي. نتيجي ۾ فوٽو جنريٽڊ ڪيريئر ڊوائيس جي چالکائي کي وڌائين ٿا ۽ اهڙيءَ طرح مزاحمت کي گهٽائين ٿا. فوٽو ڪنڊڪٽو فوٽو ڊيٽيڪٽر عام طور تي ڪارڪردگي ۾ اعليٰ حاصلات ۽ وڏي ردعمل ڏيکارين ٿا، پر اهي اعليٰ فريڪوئنسي آپٽيڪل سگنلن جو جواب نٿا ڏئي سگهن، تنهن ڪري جواب جي رفتار سست آهي، جيڪا ڪجهه پهلوئن ۾ فوٽو ڪنڊڪٽو ڊوائيسز جي استعمال کي محدود ڪري ٿي.

(2)پي اين فوٽوڊيڪٽر
پي اين فوٽوڊيڪٽر پي-قسم سيمي ڪنڊڪٽر مواد ۽ اين-قسم سيمي ڪنڊڪٽر مواد جي وچ ۾ رابطي سان ٺهندو آهي. رابطي جي ٺهڻ کان اڳ، ٻئي مواد الڳ الڳ حالت ۾ هوندا آهن. پي-قسم سيمي ڪنڊڪٽر ۾ فرمي ليول ويلنس بينڊ جي ڪناري جي ويجهو هوندو آهي، جڏهن ته اين-قسم سيمي ڪنڊڪٽر ۾ فرمي ليول ڪنڊڪشن بينڊ جي ڪناري جي ويجهو هوندو آهي. ساڳئي وقت، ڪنڊڪشن بينڊ جي ڪناري تي اين-قسم جي مواد جي فرمي ليول مسلسل هيٺ منتقل ٿيندي رهندي آهي جيستائين ٻنهي مواد جي فرمي ليول ساڳئي پوزيشن ۾ نه هجي. ڪنڊڪشن بينڊ ۽ ويلنس بينڊ جي پوزيشن جي تبديلي پڻ بينڊ جي موڙ سان گڏ هوندي آهي. پي اين جنڪشن توازن ۾ آهي ۽ هڪجهڙائي فرمي ليول آهي. چارج ڪيريئر تجزيي جي لحاظ کان، پي-قسم جي مواد ۾ اڪثر چارج ڪيريئر سوراخ آهن، جڏهن ته اين-قسم جي مواد ۾ اڪثر چارج ڪيريئر اليڪٽران آهن. جڏهن ٻئي مواد رابطي ۾ هوندا آهن، ڪيريئر ڪنسنٽريشن ۾ فرق جي ڪري، N-قسم جي مواد ۾ اليڪٽران P-قسم ڏانهن ڦهلجي ويندا، جڏهن ته N-قسم جي مواد ۾ اليڪٽران سوراخن جي مخالف طرف ڦهلجي ويندا. اليڪٽران ۽ سوراخن جي ڦهلاءَ سان ڇڏيل غير معاوضي وارو علائقو هڪ بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ ٺاهيندو، ۽ بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ ڪيريئر ڊرفٽ کي رجحان ڏيندو، ۽ ڊرفٽ جي هدايت ڊفيوژن جي هدايت جي بلڪل سامهون هوندي، جنهن جو مطلب آهي ته بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ جي ٺهڻ ڪيريئرز جي ڦهلاءَ کي روڪيندي آهي، ۽ PN جنڪشن اندر ٻئي ڊفيوژن ۽ ڊرفٽ هوندا آهن جيستائين ٻنهي قسمن جي حرڪت متوازن نه ٿي وڃي، ته جيئن جامد ڪيريئر وهڪرو صفر هجي. اندروني متحرڪ توازن.
جڏهن پي اين جنڪشن روشني جي شعاعن جي سامهون اچي ٿو، ته فوٽون جي توانائي ڪيريئر ڏانهن منتقل ٿئي ٿي، ۽ فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئر، يعني فوٽو جنريٽ ٿيل اليڪٽران-سوراخ جوڙو، پيدا ٿئي ٿو. برقي ميدان جي عمل جي تحت، اليڪٽران ۽ سوراخ ترتيب وار N علائقي ۽ P علائقي ڏانهن وڌي وڃن ٿا، ۽ فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئر جو هدايتي وهڪرو فوٽو ڪرنٽ پيدا ڪري ٿو. هي پي اين جنڪشن فوٽو ڊيٽيڪٽر جو بنيادي اصول آهي.

(3)پن فوٽوڊيڪٽر
پن فوٽوڊيوڊ هڪ P-قسم جو مواد ۽ I پرت جي وچ ۾ N-قسم جو مواد آهي، مواد جو I پرت عام طور تي هڪ اندروني يا گهٽ ڊوپنگ مواد آهي. ان جو ڪم ڪرڻ وارو طريقو PN جنڪشن سان ملندڙ جلندڙ آهي، جڏهن PIN جنڪشن روشني جي تابڪاري جي سامهون اچي ٿو، فوٽون توانائي کي اليڪٽران ڏانهن منتقل ڪري ٿو، فوٽو جنريٽڊ چارج ڪيريئر پيدا ڪري ٿو، ۽ اندروني برقي ميدان يا ٻاهرين برقي ميدان گهٽتائي واري پرت ۾ فوٽو جنريٽڊ اليڪٽران-هول جوڙن کي الڳ ڪندو، ۽ ڊرفٽ ٿيل چارج ڪيريئر ٻاهرين سرڪٽ ۾ ڪرنٽ ٺاهيندا. پرت I پاران ادا ڪيل ڪردار گهٽتائي واري پرت جي ويڪر کي وڌائڻ آهي، ۽ پرت I مڪمل طور تي هڪ وڏي تعصب وولٽيج هيٺ گهٽتائي واري پرت بڻجي ويندي، ۽ پيدا ٿيل اليڪٽران-هول جوڙا تيزيءَ سان الڳ ٿي ويندا، تنهن ڪري پن جنڪشن فوٽوڊيڪٽر جي جوابي رفتار عام طور تي PN جنڪشن ڊيڪٽر جي ڀيٽ ۾ تيز هوندي آهي. I پرت کان ٻاهر ڪيريئر پڻ گهٽتائي واري پرت ذريعي ڊفيوژن موشن ذريعي گڏ ڪيا ويندا آهن، هڪ ڊفيوژن ڪرنٽ ٺاهيندا آهن. I پرت جي ٿولهه عام طور تي تمام پتلي هوندي آهي، ۽ ان جو مقصد ڊيڪٽر جي جوابي رفتار کي بهتر بڻائڻ آهي.

(4)اي پي ڊي فوٽوڊيڪٽربرفاني ڦوٽوڊيوڊ
جو طريقوبرفاني ڦوٽوڊيوڊاهو PN جنڪشن سان ملندڙ جلندڙ آهي. APD فوٽوڊيڪٽر تمام گهڻو ڊوپ ٿيل PN جنڪشن استعمال ڪندو آهي، APD جي ڳولا تي ٻڌل آپريٽنگ وولٽيج وڏو هوندو آهي، ۽ جڏهن هڪ وڏو ريورس بائيس شامل ڪيو ويندو آهي، ته APD اندر ٽڪراءُ آئنائيزيشن ۽ برفاني تودوخي ضرب ٿيندي آهي، ۽ ڊيڪٽر جي ڪارڪردگي فوٽو ڪرنٽ ۾ وڌي ويندي آهي. جڏهن APD ريورس بائيس موڊ ۾ هوندو آهي، ته ڊيپليشن پرت ۾ برقي ميدان تمام مضبوط هوندو آهي، ۽ روشني سان پيدا ٿيندڙ فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئر جلدي الڳ ٿي ويندا آهن ۽ برقي ميدان جي عمل هيٺ تيزيءَ سان وڌي ويندا آهن. هڪ امڪان آهي ته اليڪٽران هن عمل دوران جالي ۾ ٽڪرائجن، جنهن جي ڪري جالي ۾ موجود اليڪٽران آئنائيز ٿي ويندا آهن. اهو عمل بار بار ڪيو ويندو آهي، ۽ جالي ۾ آئنائيز ٿيل آئن پڻ جالي سان ٽڪرائجن ٿا، جنهن جي ڪري APD ۾ چارج ڪيريئرز جو تعداد وڌي ويندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ وڏو ڪرنٽ پيدا ٿيندو آهي. اهو APD اندر هي منفرد جسماني ميڪانيزم آهي جنهن ۾ APD تي ٻڌل ڊيڪٽر عام طور تي تيز ردعمل جي رفتار، وڏي ڪرنٽ ويليو گين ۽ اعليٰ حساسيت جون خاصيتون هونديون آهن. پي اين جنڪشن ۽ پن جنڪشن جي مقابلي ۾، اي پي ڊي ۾ تيز جوابي رفتار آهي، جيڪا موجوده فوٽوسينسيٽو ٽيوبن ۾ تيز ترين جوابي رفتار آهي.

(5) شوٽڪي جنڪشن فوٽوڊيڪٽر
Schottky جنڪشن فوٽوڊيڪٽر جو بنيادي ڍانچو هڪ Schottky ڊاءِڊ آهي، جنهن جون برقي خاصيتون مٿي بيان ڪيل PN جنڪشن سان ملندڙ جلندڙ آهن، ۽ ان ۾ مثبت ڪنڊڪشن ۽ ريورس ڪٽ آف سان هڪ طرفي چالکائي آهي. جڏهن هڪ ڌاتو هڪ اعلي ڪم جي فنڪشن سان ۽ هڪ سيمي ڪنڊڪٽر هڪ گهٽ ڪم جي فنڪشن سان رابطو ٺاهيندو آهي، 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 ڪنڊڪٽرز کي وٺي، جڏهن ٻه مواد رابطو ٺاهيندا آهن، ٻن مواد جي مختلف اليڪٽران ڪنسنٽريشن جي ڪري، سيمي ڪنڊڪٽر ۾ اليڪٽران ڌاتو جي پاسي ڏانهن ڦهلجي ويندا. ڦهليل اليڪٽران ڌاتو جي هڪ ڇيڙي تي مسلسل جمع ٿيندا آهن، اهڙي طرح ڌاتو جي اصل برقي غير جانبداري کي تباهه ڪندا آهن، رابطي جي مٿاڇري تي سيمي ڪنڊڪٽر کان ڌاتو تائين هڪ بلٽ ان برقي ميدان ٺاهيندا آهن، ۽ اليڪٽران اندروني برقي ميدان جي عمل هيٺ وهندا ويندا، ۽ ڪيريئر جي پکيڙ ۽ وهڪري جي حرڪت هڪ ئي وقت ڪئي ويندي، هڪ عرصي کان پوءِ متحرڪ توازن تائين پهچڻ لاءِ، ۽ آخرڪار هڪ Schottky جنڪشن ٺاهيندا آهن. روشني جي حالتن ۾، رڪاوٽ وارو علائقو سڌو سنئون روشني جذب ڪري ٿو ۽ اليڪٽران-سوراخ جوڙو پيدا ڪري ٿو، جڏهن ته پي اين جنڪشن اندر فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئرز کي جنڪشن علائقي تائين پهچڻ لاءِ ڊفيوژن علائقي مان گذرڻ جي ضرورت آهي. پي اين جنڪشن جي مقابلي ۾، شوٽڪي جنڪشن تي ٻڌل فوٽوڊيڪٽر جي جواب جي رفتار تيز آهي، ۽ جواب جي رفتار اين ايس ليول تائين به پهچي سگهي ٿي.