ஃபோட்டோடெக்டர் சாதன அமைப்பு வகை

வகைஃபோட்டோடெக்டர் சாதனம்கட்டமைப்பு
ஃபோட்டோடெக்டர்ஆப்டிகல் சிக்னலை மின் சமிக்ஞையாக மாற்றும் ஒரு சாதனம், அதன் அமைப்பு மற்றும் பல்வேறு வகைகளை முக்கியமாக பின்வரும் வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
(1) ஃபோட்டோகண்டக்டிவ் ஃபோட்டோடெக்டர்
ஒளிக்கடத்தி சாதனங்கள் வெளிச்சத்திற்கு வெளிப்படும் போது, ​​ஒளிச்சேர்க்கை கேரியர் அவற்றின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கிறது மற்றும் அவற்றின் எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில் உற்சாகமான கேரியர்கள் ஒரு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒரு திசை வழியில் நகரும், இதனால் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. ஒளியின் நிலையின் கீழ், எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைந்து மாற்றம் ஏற்படுகிறது. அதே நேரத்தில், அவை ஒரு மின்புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒரு ஒளிமின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் ஒளிச்சேர்க்கை கேரியர்கள் சாதனத்தின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கின்றன, இதனால் எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. ஃபோட்டோகண்டக்டிவ் ஃபோட்டோடெக்டர்கள் பொதுவாக அதிக ஆதாயம் மற்றும் செயல்திறனில் சிறந்த பதிலளிப்பைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் அவை உயர் அதிர்வெண் ஆப்டிகல் சிக்னல்களுக்கு பதிலளிக்க முடியாது, எனவே மறுமொழி வேகம் மெதுவாக உள்ளது, இது சில அம்சங்களில் ஒளிக்கடத்தி சாதனங்களின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

(2)PN போட்டோடெக்டர்
P-வகை குறைக்கடத்தி பொருள் மற்றும் N-வகை குறைக்கடத்தி பொருள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு மூலம் PN ஃபோட்டோடெக்டர் உருவாகிறது. தொடர்பு உருவாகும் முன், இரண்டு பொருட்களும் தனித்தனி நிலையில் உள்ளன. பி-வகை குறைக்கடத்தியில் உள்ள ஃபெர்மி நிலை வேலன்ஸ் பேண்டின் விளிம்பிற்கு அருகில் உள்ளது, அதே சமயம் N-வகை குறைக்கடத்தியில் உள்ள ஃபெர்மி நிலை கடத்தல் பட்டையின் விளிம்பிற்கு அருகில் உள்ளது. அதே நேரத்தில், கடத்தல் பட்டையின் விளிம்பில் உள்ள N-வகைப் பொருளின் ஃபெர்மி நிலை இரண்டு பொருட்களின் ஃபெர்மி நிலை ஒரே நிலையில் இருக்கும் வரை தொடர்ந்து கீழ்நோக்கி மாற்றப்படுகிறது. கடத்தல் பட்டை மற்றும் வேலன்ஸ் பேண்டின் நிலையின் மாற்றமும் இசைக்குழுவின் வளைவுடன் சேர்ந்துள்ளது. PN சந்திப்பு சமநிலையில் உள்ளது மற்றும் ஒரு சீரான ஃபெர்மி அளவைக் கொண்டுள்ளது. சார்ஜ் கேரியர் பகுப்பாய்வின் அம்சத்திலிருந்து, பி-வகைப் பொருட்களில் உள்ள பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் துளைகளாகும், அதே சமயம் என்-வகைப் பொருட்களில் உள்ள பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் எலக்ட்ரான்கள். இரண்டு பொருட்களும் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​கேரியர் செறிவில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாக, N-வகைப் பொருட்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் P-வகையில் பரவும், N-வகைப் 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, மேலும் சறுக்கலின் திசையானது பரவலின் திசைக்கு நேர் எதிரானது, அதாவது உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தின் உருவாக்கம் கேரியர்களின் பரவலைத் தடுக்கிறது, மேலும் இரண்டு வகையான இயக்கங்களும் சமநிலையில் இருக்கும் வரை PN சந்திப்பிற்குள் பரவல் மற்றும் சறுக்கல் இரண்டும் உள்ளன, இதனால் நிலையான கேரியர் ஓட்டம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். உள் மாறும் சமநிலை.
PN சந்தி ஒளி கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படும் போது, ​​ஃபோட்டானின் ஆற்றல் கேரியருக்கு மாற்றப்படுகிறது, மேலும் ஒளிச்சேர்க்கை கேரியர், அதாவது ஒளிக்கதிர் எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடி உருவாக்கப்படுகிறது. மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை முறையே N பகுதி மற்றும் P பகுதிக்கு நகர்கிறது, மேலும் ஒளிச்சேர்க்கை கேரியரின் திசை சறுக்கல் ஒளி மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. இது பிஎன் சந்தி போட்டோடெக்டரின் அடிப்படைக் கொள்கையாகும்.

(3)பின் போட்டோடெக்டர்
பின் ஃபோட்டோடியோட் என்பது P-வகைப் பொருள் மற்றும் I அடுக்குக்கு இடையே உள்ள N-வகைப் பொருள் ஆகும், பொருளின் I அடுக்கு பொதுவாக ஒரு உள்ளார்ந்த அல்லது குறைந்த-டோப்பிங் பொருள் ஆகும். அதன் வேலை செய்யும் பொறிமுறையானது PN சந்தியைப் போன்றது, PIN சந்தி ஒளி கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படும் போது, ​​ஃபோட்டான் எலக்ட்ரானுக்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது, ஒளிச்சேர்க்கை மின்னழுத்த கேரியர்களை உருவாக்குகிறது, மேலும் உள் மின்சார புலம் அல்லது வெளிப்புற மின்சார புலம் ஒளிச்சேர்க்கை செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் துளையை பிரிக்கும். டிபிளேஷன் லேயரில் ஜோடிகள், மற்றும் டிரிஃப்ட் சார்ஜ் கேரியர்கள் வெளிப்புற சுற்றுகளில் மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும். அடுக்கு I ஆல் ஆற்றப்படும் பங்கு குறைப்பு அடுக்கின் அகலத்தை விரிவுபடுத்துவதாகும், மேலும் அடுக்கு I முற்றிலும் ஒரு பெரிய சார்பு மின்னழுத்தத்தின் கீழ் குறைப்பு அடுக்காக மாறும், மேலும் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் விரைவாக பிரிக்கப்படும், எனவே பதில் வேகம் PIN சந்தி ஃபோட்டோடெக்டர் பொதுவாக PN சந்திப்பு கண்டறிதலை விட வேகமானது. I அடுக்குக்கு வெளியே உள்ள கேரியர்கள் டிஃப்யூஷன் மோஷன் மூலம் டிப்யூஷன் லேயரால் சேகரிக்கப்பட்டு, ஒரு பரவல் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. I லேயரின் தடிமன் பொதுவாக மிகவும் மெல்லியதாக இருக்கும், மேலும் இதன் நோக்கம் டிடெக்டரின் பதில் வேகத்தை மேம்படுத்துவதாகும்.

(4)APD போட்டோடெக்டர்பனிச்சரிவு போட்டோடியோட்
என்ற பொறிமுறைபனிச்சரிவு போட்டோடியோட்PN சந்திப்பைப் போன்றது. APD ஃபோட்டோடெக்டர் அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்ட PN சந்தியைப் பயன்படுத்துகிறது, APD கண்டறிதலின் அடிப்படையிலான இயக்க மின்னழுத்தம் பெரியது, மேலும் ஒரு பெரிய தலைகீழ் சார்பு சேர்க்கப்படும் போது, ​​APD க்குள் மோதல் அயனியாக்கம் மற்றும் பனிச்சரிவு பெருக்கம் ஏற்படும், மேலும் கண்டுபிடிப்பாளரின் செயல்திறன் ஒளிமின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது. APD தலைகீழ் பயாஸ் பயன்முறையில் இருக்கும்போது, ​​​​குறைப்பு அடுக்கில் உள்ள மின்சார புலம் மிகவும் வலுவாக இருக்கும், மேலும் ஒளியால் உருவாக்கப்படும் ஒளிச்சேர்க்கை கேரியர்கள் விரைவாக பிரிக்கப்பட்டு மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் விரைவாகச் செல்லும். இந்தச் செயல்பாட்டின் போது எலக்ட்ரான்கள் லட்டுக்குள் மோதும் நிகழ்தகவு உள்ளது, இதனால் லேட்டிஸில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது, மேலும் லட்டியில் உள்ள அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட அயனிகளும் லேட்டிஸுடன் மோதுகின்றன, இதனால் APD இல் 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 தற்போதைய மதிப்பு அதிகரிப்பு மற்றும் அதிக உணர்திறன் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. PN சந்திப்பு மற்றும் PIN சந்திப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​APD ஆனது வேகமான மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது தற்போதைய ஒளிச்சேர்க்கை குழாய்களில் வேகமான பதில் வேகமாகும்.

(5) ஷாட்கி சந்திப்பு போட்டோடெக்டர்
ஷாட்கி சந்திப்பு ஃபோட்டோடெக்டரின் அடிப்படை அமைப்பு ஒரு ஷாட்கி டையோடு ஆகும், அதன் மின் பண்புகள் மேலே விவரிக்கப்பட்ட பிஎன் சந்திப்பைப் போலவே இருக்கும், மேலும் இது நேர்மறை கடத்தல் மற்றும் தலைகீழ் கட்-ஆஃப் உடன் ஒரு திசை கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. அதிக வேலை செயல்பாடு கொண்ட உலோகம் மற்றும் குறைந்த வேலை செயல்பாடு கொண்ட ஒரு குறைக்கடத்தி தொடர்பு உருவாகும்போது, ​​ஒரு ஷாட்கி தடை உருவாகிறது, அதன் விளைவாக வரும் சந்திப்பு ஒரு ஷாட்கி சந்திப்பு ஆகும். முக்கிய பொறிமுறையானது PN சந்திப்பைப் போலவே உள்ளது, N-வகை குறைக்கடத்திகளை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்கிறது, இரண்டு பொருட்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​இரண்டு பொருட்களின் வெவ்வேறு எலக்ட்ரான் செறிவுகள் காரணமாக, குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் உலோகப் பக்கத்திற்கு பரவுகின்றன. பரவலான எலக்ட்ரான்கள் உலோகத்தின் ஒரு முனையில் தொடர்ந்து குவிந்து, உலோகத்தின் அசல் மின் நடுநிலைமையை அழித்து, குறைக்கடத்தியிலிருந்து உலோகத்திற்கு தொடர்பு மேற்பரப்பில் உள்ளமைக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் அதன் செயல்பாட்டின் கீழ் நகரும். உள் மின்சார புலம், மற்றும் கேரியரின் பரவல் மற்றும் சறுக்கல் இயக்கம் ஒரே நேரத்தில், டைனமிக் சமநிலையை அடைந்து, இறுதியாக ஒரு ஷாட்கி சந்திப்பை உருவாக்கும். ஒளி நிலைமைகளின் கீழ், தடைப் பகுதி நேரடியாக ஒளியை உறிஞ்சி எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை உருவாக்குகிறது, அதே சமயம் PN சந்திப்பில் உள்ள ஒளிச்சேர்க்கை கேரியர்கள் சந்தி பகுதியை அடைய பரவல் பகுதி வழியாக செல்ல வேண்டும். PN சந்தியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஷாட்கி சந்திப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஃபோட்டோடெக்டர் வேகமான மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மறுமொழி வேகம் ns அளவையும் கூட அடையலாம்.