પિન ફોટોડિટેક્ટરની રચના

ની રચનાપિન ફોટોડિટેક્ટર

ફોટોડિટેક્ટરફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશ સંકેતોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરતું ઉપકરણ, માનવ આંખ જેવું છે અને દૃશ્યમાન અને અદ્રશ્ય બંને નબળા સંકેતોને પકડી શકે છે. પ્રકાશ ઇરેડિયેશનના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને કારણે જે પદાર્થના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ફેરફાર લાવે છે, ફોટોડિટેક્ટર પાસે સામગ્રી પસંદગીઓની વિશાળ શ્રેણી અને વિવિધ પ્રકારો છે, દરેક તેના અનન્ય એપ્લિકેશન દૃશ્યો સાથે.
ફોટોડિટેક્ટરના પ્રકારોને તેમની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેમાં વેક્યૂમ ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, ફોટોકન્ડક્ટિવ ડિટેક્ટરનો સમાવેશ થાય છે,પિન ફોટોડાયોડ્સ, ફોટોટ્રાન્ઝિસ્ટર, અને હિમપ્રપાત ડાયોડ ડિટેક્ટર (APD ફોટોડિટેક્ટર). ખાસ નોંધનીય બાબત એ છે કે PIN ફોટોડિટેક્ટર, જે PN જંકશનમાં ઓછી સાંદ્રતા પ્રકાર I સેમિકન્ડક્ટર સ્તર દાખલ કરીને ડિપ્લેશન રિજન પહોળાઈ વધારે છે, જેનાથી પ્રસરણ ગતિનો પ્રભાવ ઓછો થાય છે અને પ્રતિભાવ ગતિમાં સુધારો થાય છે.
PIN ફોટોડાયોડ્સનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન, ઓપ્ટિકલ માપન, મેડિકલ ઇમેજિંગ અને લેસર રેન્જિંગ જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેમની ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા, ઓછો અવાજ, વિશાળ સ્પેક્ટ્રલ પ્રતિભાવ અને ઝડપી પ્રતિભાવ છે. ઉદાહરણ તરીકે, LBTEK ના સિલિકોન-આધારિત એમ્પ્લીફિકેશન ડિટેક્ટર અને સંતુલિત ફોટોડાયોટ્સ આ શ્રેણીના છે. જો કે, એ નોંધવું યોગ્ય છે કે PIN ફોટોડાયોટ્સ વધારાના ગેઇનના અભાવને કારણે નબળા પ્રકાશ સંકેતો શોધવાની તેમની ક્ષમતામાં મર્યાદિત છે. હિમપ્રપાત ફોટોડાયોડ (APD ફોટોડાયોટ્સ) PIN ફોટોડાયોડ્સની અંદર વર્તમાન ગેઇન ક્ષેત્ર રજૂ કરીને અને તેના આંતરિક હિમપ્રપાત ગુણાકાર અસરનો ઉપયોગ કરીને ફોટોકરન્ટને વિસ્તૃત કરે છે. આ APD ફોટોડાયોટ્સને નબળા સંકેતો શોધવામાં PIN ફોટોડાયોટ્સ કરતાં ફાયદો આપે છે, જેમાં 10 થી 100 ગણો આંતરિક લાભ થાય છે. ફોટોડાયોટ્સનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત તેના ચોક્કસ પ્રકાર પર આધાર રાખીને બદલાય છે, પરંતુ તેનો મૂળભૂત ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર સિદ્ધાંત વિવિધ પ્રકારના ફોટોડાયોટ્સને લાગુ પડે છે.
આધુનિક ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સના મુખ્ય ઘટક તરીકે, ફોટોડિટેક્ટર્સનું પ્રદર્શન સમગ્ર સિસ્ટમની ચોકસાઈ, વિશ્વસનીયતા અને સ્થિરતા સીધી રીતે નક્કી કરે છે. તેનો ઉપયોગ ફાઇબર ઓપ્ટિક કમ્યુનિકેશન, પર્યાવરણીય દેખરેખ, તબીબી ઇમેજિંગ, લશ્કરી જાસૂસી, ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે, જે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને માપી શકાય તેવા વિદ્યુત સિગ્નલોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે. તેથી, ફોટોડિટેક્ટર્સની વ્યાપક અને સચોટ શોધ મહત્વપૂર્ણ છે.