पिन फोटोडिटेक्टर क्या है?

क्या है एकपिन फोटोडिटेक्टर

फोटोडिटेक्टर वास्तव में एक अत्यधिक संवेदनशील उपकरण हैअर्धचालक फोटोनिक उपकरणजो प्रकाश को प्रकाश-विद्युत प्रभाव का उपयोग करके विद्युत में परिवर्तित करता है। इसका मुख्य घटक फोटोडायोड (पीडी फोटोडिटेक्टर) है। इसका सबसे सामान्य प्रकार एक पीएन जंक्शन, संबंधित इलेक्ट्रोड लीड और एक ट्यूब शेल से बना होता है। इसकी चालकता एकदिशीय होती है। जब अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो डायोड चालकता प्रदान करता है; जब पश्च वोल्टेज लगाया जाता है, तो डायोड विद्युत् चालकता को काट देता है। पीडी फोटोडिटेक्टर एक सामान्य अर्धचालक डायोड के समान होता है, सिवाय इसके किपीडी फोटोडिटेक्टरयह रिवर्स वोल्टेज पर काम करता है और इसे उजागर किया जा सकता है। इसे एक खिड़की या ऑप्टिकल फाइबर कनेक्शन के माध्यम से पैक किया जाता है, जिससे प्रकाश डिवाइस के प्रकाश-संवेदनशील हिस्से तक पहुँचता है।

इस बीच, पीडी फोटोडिटेक्टर में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला घटक पीएन जंक्शन नहीं, बल्कि पिन जंक्शन है। पीएन जंक्शन की तुलना में, पिन जंक्शन के बीच में एक अतिरिक्त I परत होती है। I परत, N-प्रकार अर्धचालक की एक परत होती है जिसमें बहुत कम अपमिश्रण सांद्रता होती है। चूँकि यह लगभग एक आंतरिक अर्धचालक है और इसकी सांद्रता कम होती है, इसलिए इसे I परत कहा जाता है। I परत अपेक्षाकृत मोटी होती है और लगभग पूरे अवक्षय क्षेत्र को घेर लेती है। अधिकांश आपतित फोटोन I परत में अवशोषित होते हैं और इलेक्ट्रॉन-होल युग्म (फोटोजनरेटेड वाहक) उत्पन्न करते हैं। I परत के दोनों ओर P-प्रकार और N-प्रकार अर्धचालक होते हैं जिनमें बहुत अधिक अपमिश्रण सांद्रता होती है। P और N परतें बहुत पतली होती हैं, जो आपतित फोटोन का बहुत कम अनुपात अवशोषित करती हैं और कम संख्या में फोटोजनरेटेड वाहक उत्पन्न करती हैं। यह संरचना प्रकाशविद्युत प्रभाव की प्रतिक्रिया गति को काफ़ी तेज़ कर सकती है। हालाँकि, एक अत्यधिक चौड़ा अवक्षय क्षेत्र अवक्षय क्षेत्र में फोटोजनरेटेड वाहकों के अपवाह समय को बढ़ा देगा, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया धीमी हो जाएगी। इसलिए, अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई का चयन उचित रूप से किया जाना चाहिए। अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई को नियंत्रित करके पिन जंक्शन डायोड की प्रतिक्रिया गति को बदला जा सकता है।

पिन फोटोडिटेक्टर एक उच्च-परिशुद्धता विकिरण डिटेक्टर है जिसमें उत्कृष्ट ऊर्जा विभेदन और संसूचन दक्षता है। यह विभिन्न प्रकार की विकिरण ऊर्जाओं को सटीक रूप से माप सकता है और तीव्र प्रतिक्रिया एवं उच्च स्थिरता प्रदर्शन प्राप्त कर सकता है।फोटोडिटेक्टरइसका उद्देश्य बीट आवृत्ति के बाद दो प्रकाश तरंग संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करना, स्थानीय दोलक प्रकाश के अतिरिक्त तीव्रता शोर को समाप्त करना, मध्यवर्ती आवृत्ति संकेत को बढ़ाना और संकेत-से-शोर अनुपात में सुधार करना है। पिन फोटोडिटेक्टर सरल संरचना, उपयोग में आसानी, उच्च संवेदनशीलता, उच्च लाभ, उच्च बैंडविड्थ, कम शोर और मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता से युक्त होते हैं। ये विभिन्न कठोर वातावरणों में स्थिर रूप से कार्य कर सकते हैं और मुख्य रूप से पवन मापन लिडार संकेत पहचान में उपयोग किए जाते हैं।