પિન ફોટોડિટેક્ટર શું છે?

શું છેપિન ફોટોડિટેક્ટર

ફોટોડિટેક્ટર એ ખૂબ જ સંવેદનશીલ પદાર્થ છેસેમિકન્ડક્ટર ફોટોનિક ઉપકરણજે ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેનો મુખ્ય ઘટક ફોટોડાયોડ (PD ફોટોડિટેક્ટર) છે. સૌથી સામાન્ય પ્રકાર PN જંકશન, અનુરૂપ ઇલેક્ટ્રોડ લીડ્સ અને ટ્યુબ શેલથી બનેલો છે. તેમાં એકદિશાત્મક વાહકતા છે. જ્યારે ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ડાયોડ વાહકતા કરે છે; જ્યારે રિવર્સ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ડાયોડ કાપી નાખે છે. PD ફોટોડિટેક્ટર સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ જેવું જ છે, સિવાય કેપીડી ફોટોડિટેક્ટરરિવર્સ વોલ્ટેજ હેઠળ કાર્ય કરે છે અને ખુલ્લા થઈ શકે છે. તે બારી અથવા ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કનેક્શન દ્વારા પેક કરવામાં આવે છે, જેનાથી પ્રકાશ ઉપકરણના પ્રકાશસંવેદનશીલ ભાગ સુધી પહોંચે છે.

દરમિયાન, PD ફોટોડિટેક્ટરમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ઘટક PN જંકશન નથી પરંતુ PIN જંકશન છે. PN જંકશનની તુલનામાં, PIN જંકશનમાં મધ્યમાં એક વધારાનું I સ્તર હોય છે. I સ્તર એ N-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરનું સ્તર છે જેમાં ખૂબ જ ઓછી ડોપિંગ સાંદ્રતા હોય છે. કારણ કે તે ઓછી સાંદ્રતા સાથે લગભગ આંતરિક સેમિકન્ડક્ટર છે, તેને I સ્તર કહેવામાં આવે છે. સ્તર I પ્રમાણમાં જાડું છે અને લગભગ સમગ્ર અવક્ષય ક્ષેત્ર પર કબજો કરે છે. મોટાભાગના ઘટના ફોટોન I સ્તરમાં શોષાય છે અને ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓ (ફોટોજનરેટેડ કેરિયર્સ) ઉત્પન્ન કરે છે. I સ્તરની બંને બાજુએ ખૂબ જ ઊંચી ડોપિંગ સાંદ્રતાવાળા P-પ્રકાર અને N-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટર છે. P અને N સ્તરો ખૂબ જ પાતળા હોય છે, જે ઘટના ફોટોનનો ખૂબ જ નાનો હિસ્સો શોષી લે છે અને ઓછી સંખ્યામાં ફોટોજનરેટેડ કેરિયર્સ ઉત્પન્ન કરે છે. આ માળખું ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરની પ્રતિભાવ ગતિને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપી શકે છે. જો કે, વધુ પડતો પહોળો અવક્ષય ક્ષેત્ર અવક્ષય ક્ષેત્રમાં ફોટોજનરેટેડ કેરિયર્સના ડ્રિફ્ટ સમયને લંબાવશે, જે તેના બદલે ધીમો પ્રતિભાવ તરફ દોરી જાય છે. તેથી, અવક્ષય ક્ષેત્રની પહોળાઈ વાજબી રીતે પસંદ કરવી જોઈએ. પિન જંકશન ડાયોડની પ્રતિભાવ ગતિ ડિપ્લેશન પ્રદેશની પહોળાઈને નિયંત્રિત કરીને બદલી શકાય છે.

પિન ફોટોડિટેક્ટર એક ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા રેડિયેશન ડિટેક્ટર છે જે ઉત્તમ ઉર્જા રીઝોલ્યુશન અને શોધ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. તે વિવિધ પ્રકારની રેડિયેશન ઉર્જાને સચોટ રીતે માપી શકે છે અને ઝડપી પ્રતિભાવ અને ઉચ્ચ સ્થિરતા પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરી શકે છે. નું કાર્યફોટોડિટેક્ટરબીટ ફ્રીક્વન્સી પછીના બે પ્રકાશ તરંગ સિગ્નલોને વિદ્યુત સિગ્નલોમાં રૂપાંતરિત કરવા, સ્થાનિક ઓસિલેટર પ્રકાશના વધારાના તીવ્રતાના અવાજને દૂર કરવા, મધ્યવર્તી ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલને વધારવા અને સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયોમાં સુધારો કરવાનો છે. પિન ફોટોડિટેક્ટર્સમાં સરળ માળખું, ઉપયોગમાં સરળતા, ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, ઉચ્ચ ગેઇન, ઉચ્ચ બેન્ડવિડ્થ, ઓછો અવાજ અને મજબૂત એન્ટિ-હસ્તક્ષેપ ક્ષમતા છે. તેઓ વિવિધ કઠોર વાતાવરણમાં સ્થિર રીતે કાર્ય કરી શકે છે અને મુખ્યત્વે પવન માપન લિડર સિગ્નલ શોધમાં લાગુ પડે છે.