အတတ်ပညာ ဗဟုသုတ

photodiodes အကြောင်း ဗဟုသုတ

2022-05-27
အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်- p-n သို့မဟုတ် p-i-n တည်ဆောက်ပုံဖြင့် အလင်းကို ထောက်လှမ်းနိုင်သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာ။
Photodiodes ကို photodetectors အဖြစ် မကြာခဏ အသုံးပြုကြသည်။ ထိုကိရိယာများတွင် p-n လမ်းဆုံတစ်ခုပါရှိပြီး များသောအားဖြင့် n နှင့် p အလွှာများကြားတွင် ပင်ကိုယ်အလွှာတစ်ခုရှိသည်။ ပင်ကိုယ်အလွှာပါသော ကိရိယာများကို ခေါ်သည်။ပင်နံပါတ် အမျိုးအစား ဓာတ်ပုံဒိုင်အိုဒစ်. depletion layer သို့မဟုတ် ပင်ကိုယ်အလွှာသည် အလင်းကိုစုပ်ယူပြီး photocurrent ကို ပံ့ပိုးပေးသည့် electron-hole pairs များကိုထုတ်ပေးသည်။ ကျယ်ပြန့်သောပါဝါအကွာအဝေးကျော်တွင်၊ photocurrent သည် စုပ်ယူထားသောအလင်းပြင်းအားနှင့် တင်းကြပ်စွာအချိုးကျပါသည်။
လည်ပတ်မှုမုဒ်
Photodiodes သည် မတူညီသောမုဒ်နှစ်ခုဖြင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်-
Photovoltaic မုဒ်- ဆိုလာဆဲလ်တစ်ခုနှင့် ဆင်တူသည်၊ တစ်ခုမှ ထုတ်ပေးသည့် ဗို့အားphotodiodeဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြင့် တိုင်းတာနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ဗို့အားနှင့် အလင်းပြန်မှု ပါဝါကြား ဆက်ဆံရေးသည် လိုင်းမဆန်ဘဲ၊ ရွေ့လျားနိုင်သော အကွာအဝေးသည် အတော်လေး သေးငယ်သည်။ ပြီးတော့ peak speed ကိုလည်း မရောက်နိုင်ပါဘူး။
Photoconductive မုဒ်- ဤအခြေအနေတွင် ပြောင်းပြန်ဗို့အား diode သို့ သက်ရောက်သည် (ဆိုလိုသည်မှာ၊ ဓါတ်ပုံရိုက်ခြင်းမုဒ်သည် အလင်းမရှိသည့်အချိန်တွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်းမဟုတ်ပါ) နှင့် ရရှိလာသော photocurrent ကို တိုင်းတာသည်။ (ဗို့အား 0 အနီးတွင်ထားရန် လုံလောက်ပါသည်။) optical power ပေါ်တွင် photocurrent ၏မှီခိုမှုသည် linear ဖြစ်သည်၊ ၎င်း၏ပြင်းအားသည် ပြင်းအားခြောက်ခု သို့မဟုတ် optical power ထက် ပိုကြီးသည်၊ ဥပမာ၊ silicon p-i-n တစ်ခုအတွက်၊ များစွာသော mm2 ၏ တက်ကြွသောဧရိယာသည် photodiodes အတွက်၊ နောက်ဆုံးတွင် nanowatts အနည်းငယ်မှ milliwatts ဆယ်ဂဏန်းအထိရှိသည်။ ပြောင်းပြန်ဗို့အား၏ ပြင်းအားသည် photocurrent အပေါ် သက်ရောက်မှု မရှိသလောက်ဖြစ်ပြီး အမှောင်လျှပ်စီးကြောင်း (အလင်းရောင်မရှိသည့်အချိန်) တွင် အားနည်းသော်လည်း ဗို့အားမြင့်လေ၊ တုံ့ပြန်မှု ပိုမြန်လေနှင့် ကိရိယာက ပိုမြန်လေဖြစ်သည်။
အသုံးများသော အသံချဲ့စက်များ (transimpedance amplifiers ဟုလည်း ခေါ်သည်) ကို photodiodes ၏ အကြိုချဲ့ထွင်မှု အတွက် မကြာခဏ အသုံးပြုပါသည်။ ဤအသံချဲ့စက်သည် ဗို့အားကို အဆက်မပြတ်ထိန်းပေးသည် (ဥပမာ၊ 0 အနီး၊ သို့မဟုတ် ချိန်ညှိနိုင်သော အနုတ်နံပါတ်အချို့) ကို photodiode သည် photoconductive mode တွင်လည်ပတ်စေရန်။ လက်ရှိ အသံချဲ့စက်များသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ကောင်းမွန်သော ဆူညံမှုဂုဏ်သတ္တိများ ရှိပြီး အသံချဲ့စက်၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် လှိုင်းနှုန်းသည် resistor နှင့် voltage amplifier ပါရှိသော ရိုးရိုး loop ထက် သာလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။ အချို့သော လုပ်ငန်းသုံး အသံချဲ့စက် စနစ်ထည့်သွင်းမှုများသည် ဓာတ်ခွဲခန်းအတွင်း တိုင်းတာမှုပါဝါကို အလွန်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဖြစ်စေရန်အတွက် မတူညီသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းဆက်တင်များကို အသုံးပြုထားသောကြောင့် သင်သည် ကြီးမားသော ရွေ့လျားနိုင်သောအကွာအဝေး၊ ဆူညံသံနည်းပါးသော၊ အချို့တွင် တပ်ဆင်ထားသော မျက်နှာပြင်များပါရှိပြီး၊ ချိန်ညှိနိုင်သော ဘက်လိုက်ဗို့အားနှင့် အချက်ပြအော့ဖ်ဆက်များ၊ စစ်ထုတ်မှုများကို ချိန်ညှိနိုင်သည်။ စသည်တို့
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း-
ပုံမှန် photodiode ပစ္စည်းများမှာ-
ဆီလီကွန် (Si): သေးငယ်သော လျှပ်စီးကြောင်း၊ အမြန်အမြန်နှုန်း၊ 400-1000nm အကွာအဝေးအတွင်း မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်း (800-900nm အကွာအဝေးတွင် အမြင့်ဆုံး)။
Germanium (Ge) - မြင့်မားသောမှောင်မိုက်လျှပ်စီးကြောင်း၊ ကြီးမားသောကပ်ပါးစွမ်းရည်ကြောင့်နှေးကွေးသောအမြန်နှုန်း၊ 900-1600nm အကွာအဝေးအတွင်း မြင့်မားသော sensitivity (1400-1500nm အကွာအဝေးတွင်အမြင့်ဆုံး)။
Indium Gallium Arsenide Phosphorus (InGaAsP): စျေးကြီးသော၊ နိမ့်သောလျှပ်စီးကြောင်း၊ လျင်မြန်သော၊ မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်း (1100-1300nm အကွာအဝေးတွင် အမြင့်ဆုံး)။
Indium Gallium Arsenide (InGaAs) - စျေးကြီးသော၊ နိမ့်မှောင်သောလျှပ်စီးကြောင်း၊ 900-1700nm အကွာအဝေးရှိ မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်း (1300-1600nm အကွာအဝေးတွင် အမြင့်ဆုံး)
ပိုကျယ်သော ရောင်စဉ်တန်းတုံ့ပြန်မှုရှိသော မော်ဒယ်ကို အသုံးပြုပါက အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော လှိုင်းအလျားအကွာအဝေးကို အလွန်ကျော်လွန်နိုင်သည်။
အဓိကဂုဏ်သတ္တိများ-
အရေးအကြီးဆုံးဂုဏ်သတ္တိများphotodiodesများမှာ-
အလင်းပြန်မှုစွမ်းအားဖြင့် ပိုင်းခြားထားသော photocurrent ကို တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းသည် ကွမ်တမ်ထိရောက်မှုနှင့် ဆက်စပ်နေပြီး လှိုင်းအလျားပေါ်မူတည်ပါသည်။
တက်ကြွသောနေရာ၊ ဆိုလိုသည်မှာ အလင်းထိခိုက်လွယ်သောနေရာ။
အများဆုံးခွင့်ပြုနိုင်သော လက်ရှိ (များသောအားဖြင့် saturation အကျိုးသက်ရောက်မှုများဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည်)။
အမှောင်လျှပ်စီးကြောင်း (ဓါတ်ပုံကူးယူမုဒ်တွင် ရှိပြီး၊ အလွန်နိမ့်သော အလင်းပြင်းအားကို ထောက်လှမ်းရန် အလွန်အရေးကြီးသည်)။
မြန်နှုန်း (သို့) ဘန်းဝဒ်သည် အတက်အဆင်းအချိန်များနှင့် ဆက်စပ်နေပြီး ခွင့်ပြုနိုင်စွမ်းကြောင့် ထိခိုက်သည်။
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept