ஒளிக்கற்றை சாதன கட்டமைப்பின் வகை

வகைஒளிக்கண்டறிப்பான் சாதனம்அமைப்பு
ஒளிக்கண்டறிப்பான்என்பது ஒளியியல் சமிக்ஞையை மின் சமிக்ஞையாக மாற்றும் ஒரு சாதனம், அதன் அமைப்பு மற்றும் வகையை முக்கியமாக பின்வரும் வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: ‌
(1) ஒளிக்கடத்தும் ஒளிக்கண்டக் கருவி
ஒளிக்கடத்தி சாதனங்கள் ஒளிக்கு வெளிப்படும் போது, ​​ஒளிக்கடத்தி கேரியர் அவற்றின் கடத்துத்திறனை அதிகரித்து அவற்றின் எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில் தூண்டப்படும் கேரியர்கள் ஒரு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒரு திசை வழியில் நகர்கின்றன, இதனால் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. ஒளியின் நிலையில், எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைந்து மாற்றம் ஏற்படுகிறது. அதே நேரத்தில், அவை ஒரு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் நகர்ந்து ஒரு ஒளிக்கடத்தியை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக உருவாகும் ஒளிக்கடத்தி கேரியர்கள் சாதனத்தின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கின்றன, இதனால் எதிர்ப்பைக் குறைக்கின்றன. ஒளிக்கடத்தி ஃபோட்டோடெடெக்டர்கள் பொதுவாக செயல்திறனில் அதிக லாபத்தையும் சிறந்த மறுமொழித்தன்மையையும் காட்டுகின்றன, ஆனால் அவை அதிக அதிர்வெண் ஆப்டிகல் சிக்னல்களுக்கு பதிலளிக்க முடியாது, எனவே மறுமொழி வேகம் மெதுவாக உள்ளது, இது சில அம்சங்களில் ஒளிக்கடத்தி சாதனங்களின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

(2)பிஎன் ஃபோட்டோடிடெக்டர்
P-வகை குறைக்கடத்திப் பொருள் மற்றும் N-வகை குறைக்கடத்திப் பொருள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பால் PN ஒளிக்கற்றை உருவாக்கப்படுகிறது. தொடர்பு உருவாகும் முன், இரண்டு பொருட்களும் தனித்தனி நிலையில் இருக்கும். P-வகை குறைக்கடத்தியில் ஃபெர்மி நிலை வேலன்ஸ் பேண்டின் விளிம்பிற்கு அருகில் உள்ளது, அதே நேரத்தில் N-வகை குறைக்கடத்தியில் ஃபெர்மி நிலை கடத்தல் பேண்டின் விளிம்பிற்கு அருகில் உள்ளது. அதே நேரத்தில், கடத்தல் பேண்டின் விளிம்பில் உள்ள N-வகை பொருளின் ஃபெர்மி நிலை, இரண்டு பொருட்களின் ஃபெர்மி நிலை ஒரே நிலையில் இருக்கும் வரை தொடர்ந்து கீழ்நோக்கி மாற்றப்படுகிறது. கடத்தல் பேண்ட் மற்றும் வேலன்ஸ் பேண்டின் நிலையின் மாற்றமும் பட்டையின் வளைவுடன் சேர்ந்துள்ளது. PN சந்தி சமநிலையில் உள்ளது மற்றும் சீரான ஃபெர்மி அளவைக் கொண்டுள்ளது. சார்ஜ் கேரியர் பகுப்பாய்வின் அம்சத்திலிருந்து, P-வகை பொருட்களில் உள்ள பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் துளைகளாகும், அதே நேரத்தில் N-வகை பொருட்களில் உள்ள பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் எலக்ட்ரான்களாகும். இரண்டு பொருட்களும் தொடர்பில் இருக்கும்போது, ​​கேரியர் செறிவில் உள்ள வேறுபாட்டின் காரணமாக, N-வகை பொருட்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் P-வகைக்கு பரவும், அதே நேரத்தில் N-வகை பொருட்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் துளைகளுக்கு எதிர் திசையில் பரவும். எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளின் பரவலால் எஞ்சியிருக்கும் ஈடுசெய்யப்படாத பகுதி ஒரு உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தை உருவாக்கும், மேலும் உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலம் கேரியர் சறுக்கலை போக்கும், மற்றும் சறுக்கலின் திசை பரவலின் திசைக்கு நேர் எதிரானது, அதாவது உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தின் உருவாக்கம் கேரியர்களின் பரவலைத் தடுக்கிறது, மேலும் இரண்டு வகையான இயக்கங்களும் சமநிலைப்படுத்தப்படும் வரை PN சந்திப்பிற்குள் பரவல் மற்றும் சறுக்கல் இரண்டும் உள்ளன, இதனால் நிலையான கேரியர் ஓட்டம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். உள் டைனமிக் சமநிலை.
PN சந்தி ஒளி கதிர்வீச்சுக்கு ஆளாகும்போது, ​​ஃபோட்டானின் ஆற்றல் கேரியருக்கு மாற்றப்படுகிறது, மேலும் ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட கேரியர், அதாவது, ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடி உருவாக்கப்படுகிறது. மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை முறையே N பகுதி மற்றும் P பகுதிக்கு நகர்கின்றன, மேலும் ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட கேரியரின் திசை சறுக்கல் ஒளி மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. இது PN சந்தி ஒளிக்கற்றையின் அடிப்படைக் கொள்கையாகும்.

(3)பின் ஃபோட்டோடெடெக்டர்
பின் போட்டோடியோட் என்பது P-வகை பொருள் மற்றும் I அடுக்குக்கு இடையில் உள்ள N-வகை பொருள், பொருளின் I அடுக்கு பொதுவாக ஒரு உள்ளார்ந்த அல்லது குறைந்த-டோப்பிங் பொருள். அதன் செயல்பாட்டு வழிமுறை PN சந்திக்கு ஒத்ததாகும், PIN சந்திப்பு ஒளி கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படும் போது, ​​ஃபோட்டான் எலக்ட்ரானுக்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது, ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட சார்ஜ் கேரியர்களை உருவாக்குகிறது, மேலும் உள் மின்சார புலம் அல்லது வெளிப்புற மின்சார புலம் குறைப்பு அடுக்கில் உள்ள ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளைப் பிரிக்கும், மேலும் நகர்ந்த சார்ஜ் கேரியர்கள் வெளிப்புற சுற்றில் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும். அடுக்கு I ஆல் வகிக்கும் பங்கு குறைப்பு அடுக்கின் அகலத்தை விரிவுபடுத்துவதாகும், மேலும் அடுக்கு I ஒரு பெரிய சார்பு மின்னழுத்தத்தின் கீழ் முழுமையாக குறைப்பு அடுக்காக மாறும், மேலும் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் விரைவாக பிரிக்கப்படும், எனவே PIN சந்திப்பு ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளரின் மறுமொழி வேகம் பொதுவாக PN சந்திப்பு கண்டறிபவரை விட வேகமாக இருக்கும். I அடுக்குக்கு வெளியே உள்ள கேரியர்களும் பரவல் இயக்கத்தின் மூலம் குறைப்பு அடுக்கால் சேகரிக்கப்பட்டு, பரவல் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. I அடுக்கின் தடிமன் பொதுவாக மிகவும் மெல்லியதாக இருக்கும், மேலும் அதன் நோக்கம் கண்டுபிடிப்பாளரின் மறுமொழி வேகத்தை மேம்படுத்துவதாகும்.

(4)APD ஒளிக்கற்றைபனிச்சரிவு ஒளி இருமுனையம்
இன் வழிமுறைபனிச்சரிவு ஒளி இருமுனையம்PN சந்திப்பைப் போன்றது. APD ஃபோட்டோடெடெக்டர் அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்ட PN சந்திப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, APD கண்டறிதலை அடிப்படையாகக் கொண்ட இயக்க மின்னழுத்தம் பெரியது, மேலும் ஒரு பெரிய தலைகீழ் சார்பு சேர்க்கப்படும்போது, ​​APD க்குள் மோதல் அயனியாக்கம் மற்றும் பனிச்சரிவு பெருக்கம் ஏற்படும், மேலும் டிடெக்டரின் செயல்திறன் ஒளி மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கிறது. APD தலைகீழ் சார்பு பயன்முறையில் இருக்கும்போது, ​​குறைப்பு அடுக்கில் உள்ள மின்சார புலம் மிகவும் வலுவாக இருக்கும், மேலும் ஒளியால் உருவாக்கப்படும் ஒளி உருவாக்கப்படும் கேரியர்கள் விரைவாகப் பிரிக்கப்பட்டு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் விரைவாக நகர்ந்துவிடும். இந்தச் செயல்பாட்டின் போது எலக்ட்ரான்கள் லட்டியில் மோதுவதற்கான நிகழ்தகவு உள்ளது, இதனால் லட்டியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது, மேலும் லட்டியில் உள்ள அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட அயனிகளும் லட்டியுடன் மோதுகின்றன, இதனால் APD இல் உள்ள சார்ஜ் கேரியர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக ஒரு பெரிய மின்னோட்டம் ஏற்படுகிறது. APD க்குள் இருக்கும் இந்த தனித்துவமான இயற்பியல் பொறிமுறையே APD- அடிப்படையிலான டிடெக்டர்கள் பொதுவாக வேகமான மறுமொழி வேகம், பெரிய மின்னோட்ட மதிப்பு அதிகரிப்பு மற்றும் அதிக உணர்திறன் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. PN சந்திப்பு மற்றும் PIN சந்திப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​APD வேகமான மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது தற்போதைய ஒளி உணர்திறன் குழாய்களில் வேகமான மறுமொழி வேகமாகும்.

(5) ஷாட்கி சந்திப்பு ஒளிக்கற்றை
ஷாட்கி சந்தி ஒளிக்கற்றையின் அடிப்படை அமைப்பு ஒரு ஷாட்கி டையோடு ஆகும், அதன் மின் பண்புகள் மேலே விவரிக்கப்பட்ட PN சந்தியின் மின் பண்புகளைப் போலவே இருக்கும், மேலும் இது நேர்மறை கடத்தல் மற்றும் தலைகீழ் கட்-ஆஃப் கொண்ட ஒரு திசை கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. அதிக வேலை செயல்பாடு மற்றும் குறைந்த வேலை செயல்பாடு கொண்ட குறைக்கடத்தி கொண்ட ஒரு உலோகம் தொடர்பை உருவாக்கும்போது, ​​ஒரு ஷாட்கி தடை உருவாகிறது, இதன் விளைவாக வரும் சந்திப்பு ஒரு ஷாட்கி சந்தி ஆகும். முக்கிய வழிமுறை PN சந்தியைப் போலவே உள்ளது, N-வகை குறைக்கடத்திகளை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், இரண்டு பொருட்கள் தொடர்பை உருவாக்கும்போது, ​​இரண்டு பொருட்களின் வெவ்வேறு எலக்ட்ரான் செறிவுகள் காரணமாக, குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் உலோகப் பக்கத்திற்கு பரவும். பரவிய எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தின் ஒரு முனையில் தொடர்ந்து குவிந்து, இதனால் உலோகத்தின் அசல் மின் நடுநிலைமையை அழித்து, குறைக்கடத்தியிலிருந்து தொடர்பு மேற்பரப்பில் உலோகத்திற்கு ஒரு உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தை உருவாக்குகின்றன, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் உள் மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் நகர்கின்றன, மேலும் கேரியரின் பரவல் மற்றும் சறுக்கல் இயக்கம் ஒரே நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படும், டைனமிக் சமநிலையை அடைய ஒரு காலத்திற்குப் பிறகு, இறுதியாக ஒரு ஷாட்கி சந்தியை உருவாக்கும். ஒளி நிலைமைகளின் கீழ், தடைப் பகுதி நேரடியாக ஒளியை உறிஞ்சி எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் PN சந்திக்குள் இருக்கும் ஒளி உருவாக்கப்படும் கேரியர்கள் சந்திப்புப் பகுதியை அடைய பரவல் பகுதி வழியாக செல்ல வேண்டும். PN சந்திக்குடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஷாட்கி சந்திப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒளிக்கண்டறிப்பான் வேகமான மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மறுமொழி வேகம் ns அளவை கூட அடையலாம்.