ഫോട്ടോഡെറ്റക്ടർ ഉപകരണ ഘടനയുടെ തരം

തരംഫോട്ടോഡെടെക്ടർ ഉപകരണംഘടന
ഫോട്ടോഡെടെക്ടർഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ വൈദ്യുത സിഗ്നൽ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്, അതിന്റെ ഘടനയും വൈവിധ്യവും പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം:
(1) ഫോട്ടോയോണ്ടക്റ്റീവ് ഫോട്ടോഡെക്ടർ
ഫോട്ടോകണ്ടക്റ്റീവ് ഉപകരണങ്ങൾ വെളിച്ചത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് കാരിയർ അവരുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അവരുടെ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. Room ഷ്മാവായത്തിൽ ആവേശഭരിതരായ കാരിയണിക്ക് ഒരു ഇലക്ട്രിക് വയലിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിലുള്ള ദിശാസൂചന രീതിയിലാണ്, അങ്ങനെ ഒരു കറന്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. പ്രകാശസ്ഥിതിയുടെ അവസ്ഥയിൽ, ഇലക്ട്രോണുകൾ ആവേശകരവും പരിവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു. അതേസമയം, ഒരു ഫോട്ടോകറന്റ് രൂപീകരിക്കുന്നതിന് അവർ ഒരു ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ ഒഴുകുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് കാരിയറുകൾ ഉപകരണത്തിന്റെ പെരുമാറ്റം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അങ്ങനെ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫോട്ടോകോണ്ടക്റ്റീവ് ഫോട്ടോഡെടെക്ടറുകൾ സാധാരണയായി ഉയർന്ന നേട്ടവും മികച്ച ഉത്തരവാദിത്തവും കാണിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വേഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളോട് പ്രതികരിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിയില്ല, അതിനാൽ പ്രതികരണ വേഗത മന്ദഗതിയിലാണ്, ഇത് ചില വശങ്ങളിൽ ഫോട്ടോകൊന്റാക്റ്റീവ് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.

(2)പിഎൻ ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ
പി-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയൽ, എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാരികൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കമാണ് പിഎൻ ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ രൂപീകരിക്കുന്നത്. കോൺടാക്റ്റ് രൂപീകരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, രണ്ട് വസ്തുക്കളും ഒരു പ്രത്യേക അവസ്ഥയിലാണ്. പി-തരം അർദ്ധചാലകത്തിലെ ഫെർമി ലെവൽ വാലൻസ് ബാൻഡിന്റെ അരികിൽ അടുത്താണ്, അതേസമയം എൻ-തരം അർദ്ധചാലകത്തിലെ ഫെർമി ലെമ്മിന് ചാലക ബാൻഡിന്റെ അരികിൽ ഉണ്ട്. അതേസമയം, ചലീസ ബാൻഡിന്റെ അരികിലുള്ള എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഫെർമി ലെവൽ തുടർച്ചയായി താഴേക്ക് മാറി, രണ്ട് വസ്തുക്കളുടെ ഫെർമി ലെവൽ ഒരേ സ്ഥാനത്താണ്. ചാലക്ഷൻ ബാൻഡ്, വലൻസ് ബാൻഡ് സ്ഥാനത്തിന്റെ മാറ്റം എന്നിവയും ബാൻഡിന്റെ വളവ് നൽകി. പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്, കൂടാതെ യൂണിഫോം ഫെർമി ലെവലും ഉണ്ട്. ചാർജ് കാരിയർ വിശകലനത്തിന്റെ വബന്ധത്തിൽ നിന്ന്, പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിലെ എല്ലാ ചാർജ് കാരിയറുകളും ദ്വാരങ്ങളുണ്ട്, അതേസമയം എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിലെ ചാർജ് കാരിയറുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഇലക്ട്രോണുകളാണ്. കാരിയർ സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ കാരണം, എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ പി-ടൈപ്പിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ പി-ടൈപ്പിന് വ്യാപിക്കും, അതേസമയം എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ എതിർദിശയിൽ ദ്വാരങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കും. ഇലക്ട്രോണുകളും ദ്വാരങ്ങളും വ്യാപിക്കുന്ന പരിധിയില്ലാത്ത പ്രദേശം ഒരു ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ഉണ്ടാക്കും, അതായത്, ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഡ്രിഫ്റ്റും, അതിനർത്ഥം, രണ്ട് തരം ചലനം സമതുലിതമാകും, അങ്ങനെ സ്റ്റാറ്റിക് കാരിയർ ഫ്ലോയുടെ പരിധി വരെ ആന്തരിക ഡൈനാമിക് ബാലൻസ്.
പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ നേരിയ വികിരണത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ഫോട്ടോണിന്റെ energy ർജ്ജം കാരിയറിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, അതായത്, ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് കാരിയറിനെ, അതായത്, ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് ഇലക്ട്രോൺ ദ്വാര ജോഡി സൃഷ്ടിച്ചു. വൈദ്യുത വയലിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ, ഇലക്ട്രോൺ, ഹോൾ എന്നിവ യഥാക്രമം എൻ മേഖലയ്ക്കും പി പ്രദേശത്തേക്കും വൈകാരങ്ങൾ, കൂടാതെ ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് കാരിയറിന്റെ ദിശാസൂചന നിറം ഫോട്ടോകറന്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോദേവേക്ടറുടെ അടിസ്ഥാന തത്വമാണിത്.

(3)പിൻ ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ
പിൻ ലേയർ തമ്മിലുള്ള ഒരു പി-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലും എൻ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലും, മെറ്റീരിയലിന്റെ ഐ-ടൈപ്പ് മെറ്റീരിയലാണ്, മെറ്റീരിയലിന്റെ ഞാൻ സാധാരണയായി ആന്തരിക അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞ ഡോപ്പിംഗ് മെറ്റീരിയലാണ്. പിൻ ജംഗ്ഷനുമായി അതിന്റെ പ്രവർത്തന സംവിധാനം pn ജംഗ്ഷനുമായി സാമ്യമുള്ളതാണ്, ഫോട്ടോൺ energy ർജ്ജം ഇലക്ട്രോണിന് കൈമാറുന്നു, കൂടാതെ ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ഡിപ്ലേഷൻ ലെയറിൽ ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു കറന്റ് സൃഷ്ടിക്കും. നിരന്തരമായ പാളിയുടെ വീതി വിപുലീകരിക്കുക, ഞാൻ ഒരു വലിയ ബയാസയുടെ വോൾട്ടേജിന് കീഴിലുള്ള നിരന്തരമായ പാളിയായി മാറുക എന്നതാണ്, കൂടാതെ, ഒരു വലിയ ബിയാസ്കോൺ ജോഡികൾ അതിവേഗം വേർപെടുത്തും, അതിനാൽ പിൻ ജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോഡെറ്റെക്ടറിന്റെ പ്രതികരണ വേഗത പൊതുജനങ്ങളുടെ പ്രതികരണ വേഗതയാണ്. I ലെയറിന് പുറത്തുള്ള കാരിയറുകളും വ്യാപിച്ച പ്രമേയത്തിലൂടെ ഡിപ്ലെറ്റൺ പാളിയും ശേഖരിക്കുന്നു. ഞാൻ പാളിയുടെ കനം പൊതുവെ വളരെ നേർത്തതാണ്, അത് ഡിറ്റക്ടറിന്റെ പ്രതികരണ വേഗത മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്.

(4)APD ഫോട്ടോഡെടെക്ടർഅവലാഞ്ച് ഫോട്ടോഡിയോഡ്
ന്റെ സംവിധാനംഅവലാഞ്ച് ഫോട്ടോഡിയോഡ്പിഎൻ ജംഗ്ഷന് സമാനമാണ്. എപിഡി ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ കനത്ത ഡോപ്പ് ചെയ്ത പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, എപിഡി കണ്ടെത്തൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് വലുതാണ്, ഒരു വലിയ റിവേഴ്സ്, ഹിമപാത ഗുണിത എന്നിവ എപിഡിക്കുള്ളിൽ സംഭവിക്കും, ഡിറ്റക്ടറിന്റെ പ്രകടനം ഫോട്ടോകറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കും. എപിഡി റിവേഴ്സ് ബയാസ് മോഡിലായപ്പോൾ, ഡിപ്ലെറ്റിയോൺ ലെയറിലെ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് വളരെ ശക്തമായിരിക്കും, പ്രകാശം സൃഷ്ടിച്ച ഫോട്ടോജനേറ്റഡ് കാരിയറുകളും ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ വേഗത്തിൽ വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ലാറ്റിസിൽ കുതിക്കും, തളികയിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ അയോണൈസ് ചെയ്യണമെന്ന് കാരണമാകുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ ആവർത്തിക്കുന്നു, ലാറ്റിസിലെ അയോണൈസ് അയോണുകളും ലാറ്റിസിനൊപ്പം കൂട്ടിയിടിച്ച് പി.എംഡിയിലെ ചുമതലയുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കും, അതിന്റെ ഫലമായി ഒരു വലിയ കറന്റേണ്ടി. എപിഡിക്കുള്ളിലെ ഈ സവിശേഷമായ ശാരീരിക സംവിധാനമാണിത്, എപിഡി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡിറ്റക്ടറുകൾ സാധാരണയായി വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ വേഗത, വലിയ നിലവിലെ മൂല്യ നേട്ടത്തിന്റെയും ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയുടെയും സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്. പിഎൻ ജംഗ്ഷനും പിൻ ജംഗ്ഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എപിഡിക്ക് വേഗതയുള്ള പ്രതികരണ വേഗതയുണ്ട്, ഇത് നിലവിലെ ഫോട്ടോൻസിറ്റീവ് ട്യൂബുകൾക്കിടയിൽ വേഗതയേറിയ പ്രതികരണ വേഗതയുണ്ട്.

(5) ഷോട്ടി ജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോദേക്ടർ
മുകളിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകൾക്ക് സമാനമായ ഒരു ഷോട്ടിക്കൽ സവിശേഷതകൾ സ്കോട്ടിയ ജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോഡെടെക്ടറിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടനയാണ്, ഇതിന് പോസിറ്റീവ് ചാരന്ഥത്തിനൊപ്പം ഏകീകൃത പ്രവർത്തനക്ഷമതയുണ്ട്, ഇതിന് റിവേഴ്സ് കട്ട്-ഓഫ്. ഉയർന്ന ജോലി പ്രവർത്തനവും കുറഞ്ഞ വർക്ക് ഫംഗ്ഷൻ ഫോം സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഒരു ലോഹവും ഒരു ഷോട്ടി ബാരിയർ രൂപീകരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ഷോട്ടി ബാരിയർ രൂപപ്പെടുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ജംഗ്ഷൻ ഒരു ഷോട്ടി ജംഗ്ഷനാണ്. പ്രധാന സംവിധാനം പിഎൻ ജംഗ്ഷനുമായി സാമ്യമുള്ളതാണ്, രണ്ട് മെറ്റീരിയലുകൾ ഒരു ഉദാഹരണം, രണ്ട് മെറ്റീരിയലുകൾ സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, അർദ്ധചാലകത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ മെറ്റൽ ഭാഗത്തേക്ക് വ്യാപിക്കും. തെറ്റായ ഇലക്ട്രോണുകൾ ലോഹത്തിന്റെ ഒരു അറ്റത്ത് തുടർച്ചയായി അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു, അങ്ങനെ ലോഹത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ വൈദ്യുത നിഷ്പക്ഷതയെ കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ആകർഷിക്കും, ഒരു നിശ്ചിത സമയപരിധിക്കുള്ളിൽ, ഒരു സമയപരിധി കഴിഞ്ഞ് ഒരു സ്കോട്ട്കി ജംഗ്ഷൻ. പ്രകാശമുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ, ബാരിയർ പ്രദേശം പ്രകാശം നേരിട്ട് ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ഇലക്ട്രോൺ ദ്വാര ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും പിഎൻ ജംഗ്ഷനുള്ളിലെ ഫോട്ടോജെനറേറ്റഡ് കാരിയറേറ്റഡ് ജംഗ്ഷൻ മേഖലയിലെത്താൻ ഡിഫ്യൂഷൻ മേഖലയിലൂടെ കടന്നുപോകേണ്ടതുണ്ട്. പിഎൻ ജംഗ്ഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഷോട്ടി ജംഗ്ഷനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫോട്ടോദേടെക്ടർ വേഗതയുള്ള പ്രതികരണ വേഗതയുണ്ട്, പ്രതികരണ വേഗത എൻഎസ് നിലയിൽ എത്തിച്ചേരാം.