ফটোডেটর ডিভাইস কাঠামোর ধরণ

প্রকারফটোডেটর ডিভাইসকাঠামো
ফটোডেক্টরএমন একটি ডিভাইস যা অপটিক্যাল সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে, ‌ এর কাঠামো এবং বিভিন্ন, ‌ মূলত নিম্নলিখিত বিভাগগুলিতে বিভক্ত হতে পারে: ‌
(1) ফোটোকন্ডাকটিভ ফোটোডেক্টর
যখন ফোটোকন্ডাকটিভ ডিভাইসগুলি আলোর সংস্পর্শে আসে, তখন ফটোজেনারেটেড ক্যারিয়ার তাদের পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে এবং তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। ঘরের তাপমাত্রায় উত্তেজিত ক্যারিয়ারগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে দিকনির্দেশক পদ্ধতিতে চলে, এইভাবে একটি স্রোত তৈরি করে। আলোর অবস্থার অধীনে, ইলেক্ট্রনগুলি উত্তেজিত এবং রূপান্তর ঘটে। একই সময়ে, তারা একটি ফটোক্রন্ট গঠনের জন্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের নীচে প্রবাহিত হয়। ফলস্বরূপ ফটোজেনারেটেড ক্যারিয়ারগুলি ডিভাইসের পরিবাহিতা বাড়ায় এবং এইভাবে প্রতিরোধকে হ্রাস করে। ফোটোকন্ডাকটিভ ফোটোডেক্টরগুলি সাধারণত পারফরম্যান্সে উচ্চ লাভ এবং দুর্দান্ত প্রতিক্রিয়াশীলতা দেখায় তবে তারা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অপটিক্যাল সিগন্যালগুলিতে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে না, তাই প্রতিক্রিয়ার গতি ধীর হয়, যা কিছু দিকগুলিতে ফটোোকন্ডাকটিভ ডিভাইসের প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে।

(2)পিএন ফটোডেটর
পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের মধ্যে যোগাযোগের মাধ্যমে পিএন ফটোডেটেক্টর গঠিত হয়। যোগাযোগ গঠনের আগে দুটি উপকরণ পৃথক অবস্থায় রয়েছে। পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ফার্মি স্তরটি ভ্যালেন্স ব্যান্ডের প্রান্তের কাছাকাছি, যখন এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ফার্মি স্তরটি পরিবাহী ব্যান্ডের প্রান্তের কাছাকাছি। একই সময়ে, কন্ডাকশন ব্যান্ডের প্রান্তে এন-টাইপ উপাদানের ফার্মি স্তরটি দুটি উপকরণের ফার্মি স্তর একই অবস্থানে না হওয়া পর্যন্ত অবিচ্ছিন্নভাবে নীচের দিকে স্থানান্তরিত হয়। কন্ডাকশন ব্যান্ড এবং ভ্যালেন্স ব্যান্ডের অবস্থানের পরিবর্তনটি ব্যান্ডের বাঁকানোও রয়েছে। পিএন জংশনটি ভারসাম্যহীন এবং একটি অভিন্ন ফার্মি স্তর রয়েছে। চার্জ ক্যারিয়ার বিশ্লেষণের দিক থেকে, পি-টাইপ উপকরণগুলির বেশিরভাগ চার্জ ক্যারিয়ার গর্ত, অন্যদিকে এন-টাইপ উপকরণগুলির বেশিরভাগ চার্জ ক্যারিয়ার ইলেক্ট্রন। যখন দুটি উপকরণ যোগাযোগে থাকে, ক্যারিয়ারের ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে, এন-টাইপ উপকরণগুলির ইলেক্ট্রনগুলি পি-টাইপে ছড়িয়ে পড়ে, যখন এন-টাইপ উপকরণগুলির ইলেক্ট্রনগুলি গর্তগুলির বিপরীত দিকে ছড়িয়ে পড়ে। ইলেক্ট্রন এবং গর্তগুলির প্রসারণ দ্বারা অবিচ্ছিন্ন অঞ্চলটি একটি অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র গঠন করবে, এবং অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ক্যারিয়ার ড্রিফ্টের দিকে প্রবণতা করবে এবং ড্রিফ্টের দিকটি ছড়িয়ে পড়ার দিকের ঠিক বিপরীতে, যার অর্থ অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গঠন বাহকগুলির বিস্তারকে বাধা দেয় এবং উভয় প্রকারের মধ্যে প্রবাহিত হয় না যতক্ষণ না পিএন জোনের অভ্যন্তরে ড্রিফট থাকে এবং পিএন জোনের মধ্যে উভয়ই প্রবাহিত হয়। অভ্যন্তরীণ গতিশীল ভারসাম্য।
যখন পিএন জংশনটি হালকা বিকিরণের সংস্পর্শে আসে, তখন ফোটনের শক্তি ক্যারিয়ারে স্থানান্তরিত হয় এবং ফটোজেনেটেড ক্যারিয়ার, অর্থাৎ ফটোজেনেটেড ইলেক্ট্রন-হোল জুটি উত্পন্ন হয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, যথাক্রমে এন অঞ্চল এবং পি অঞ্চলে বৈদ্যুতিন এবং গর্ত প্রবাহ এবং ফটোজেনেটেড ক্যারিয়ারের দিকনির্দেশক প্রবাহ ফটোক্রন্ট উত্পন্ন করে। এটি পিএন জংশন ফটোডেক্টরের মূল নীতি।

(3)পিন ফটোডেক্টর
পিন ফটোডিয়োড হ'ল আই স্তরটির মধ্যে একটি পি-টাইপ উপাদান এবং এন-টাইপ উপাদান, উপাদানের আই স্তরটি সাধারণত একটি অভ্যন্তরীণ বা নিম্ন-ডোপিং উপাদান। এর কার্যকরী প্রক্রিয়াটি পিএন জংশনের অনুরূপ, যখন পিন জংশনটি হালকা বিকিরণের সংস্পর্শে আসে, ফোটন ইলেক্ট্রনে শক্তি স্থানান্তর করে, ফটোজেনারেটেড চার্জ ক্যারিয়ার তৈরি করে এবং অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বা বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি অবনতি স্তরটিতে ফটোজেনেটেড ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া পৃথক করবে এবং ড্রিফটেড চার্জ ক্যারিয়ারগুলি বাহ্যিক সার্কিটের একটি বর্তমান গঠন করবে। স্তর I দ্বারা পরিচালিত ভূমিকাটি হ'ল হ্রাস স্তরটির প্রস্থকে প্রসারিত করা এবং স্তরটি আমি একটি বৃহত পক্ষপাত ভোল্টেজের অধীনে সম্পূর্ণ হ্রাস স্তর হয়ে উঠব, এবং উত্পন্ন ইলেক্ট্রন-হোল জোড়াগুলি দ্রুত পৃথক করা হবে, সুতরাং পিন জংশন ফোটোডেক্টরের প্রতিক্রিয়া গতি সাধারণত পিএন জংশন ডিটেক্টরের চেয়ে দ্রুততর হয়। আই লেয়ারের বাইরের ক্যারিয়ারগুলি প্রসারণ গতির মাধ্যমে হ্রাস স্তর দ্বারা সংগ্রহ করা হয়, একটি প্রসারণ কারেন্ট গঠন করে। আই লেয়ারের বেধটি সাধারণত খুব পাতলা হয় এবং এর উদ্দেশ্য হ'ল ডিটেক্টরের প্রতিক্রিয়া গতি উন্নত করা।

(4)এপিডি ফটোডেটরতুষারপাত ফটোডিয়োড
প্রক্রিয়াতুষারপাত ফটোডিয়োডপিএন জংশনের মতো। এপিডি ফোটোডেটর ভারী ডোপড পিএন জংশন ব্যবহার করে, এপিডি সনাক্তকরণের উপর ভিত্তি করে অপারেটিং ভোল্টেজটি বড় হয় এবং যখন একটি বৃহত বিপরীত পক্ষপাত যুক্ত করা হয়, তখন সংঘর্ষ আয়নীকরণ এবং হিমশীতল গুণক এপিডির অভ্যন্তরে ঘটবে এবং ডিটেক্টরের কার্যকারিতা ফটোোক্রেন্টেন্ট বৃদ্ধি করা হয়। যখন এপিডি বিপরীত পক্ষপাত মোডে থাকে, তখন হ্রাস স্তরের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি খুব শক্তিশালী হবে এবং আলোর দ্বারা উত্পাদিত ফটোজেনেটেড ক্যারিয়ারগুলি দ্রুত পৃথক করা হবে এবং দ্রুত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের নীচে প্রবাহিত হবে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন ইলেক্ট্রনগুলি জালিতে ঝাঁপিয়ে পড়ার সম্ভাবনা রয়েছে, যার ফলে জালির ইলেক্ট্রনগুলি আয়নযুক্ত হয়ে যায়। এই প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি হয়, এবং জালির আয়নযুক্ত আয়নগুলিও জালির সাথে সংঘর্ষ হয়, যার ফলে এপিডিতে চার্জ ক্যারিয়ারের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, যার ফলে একটি বড় স্রোত হয়। এপিডির অভ্যন্তরে এই অনন্য শারীরিক প্রক্রিয়াটিই এপিডি-ভিত্তিক ডিটেক্টরগুলিতে সাধারণত দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি, বৃহত বর্তমান মান লাভ এবং উচ্চ সংবেদনশীলতার বৈশিষ্ট্য থাকে। পিএন জংশন এবং পিন জংশনের সাথে তুলনা করে, এপিডির একটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি রয়েছে যা বর্তমান আলোক সংবেদনশীল টিউবগুলির মধ্যে দ্রুততম প্রতিক্রিয়া গতি।

(5) স্কটকি জংশন ফটোডেটর
স্কটকি জংশন ফটোডেক্টরের প্রাথমিক কাঠামো হ'ল একটি স্কটকি ডায়োড, যার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি উপরে বর্ণিত পিএন জংশনের সাথে সমান এবং এর ইতিবাচক বাহন এবং বিপরীত কাট-অফ সহ একমুখী পরিবাহিতা রয়েছে। যখন একটি উচ্চ কাজের ফাংশন সহ একটি ধাতু এবং একটি কম কাজের ফাংশন ফর্ম যোগাযোগের সাথে একটি সেমিকন্ডাক্টর, তখন একটি স্কটকি বাধা তৈরি হয় এবং ফলস্বরূপ জংশনটি একটি স্কটকি জংশন। প্রধান প্রক্রিয়াটি পিএন জংশনের সাথে কিছুটা মিল, উদাহরণ হিসাবে এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর গ্রহণ করে, যখন দুটি উপকরণ যোগাযোগ তৈরি করে, দুটি উপকরণের বিভিন্ন ইলেক্ট্রন ঘনত্বের কারণে, অর্ধপরিবাহী ইলেক্ট্রনগুলি ধাতব দিকে ছড়িয়ে দেবে। বিচ্ছিন্ন ইলেক্ট্রনগুলি ধাতবটির এক প্রান্তে অবিচ্ছিন্নভাবে জমে থাকে, এইভাবে ধাতবটির মূল বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা ধ্বংস করে, যোগাযোগের পৃষ্ঠের ধাতবটিতে অর্ধপরিবাহী থেকে একটি অন্তর্নির্মিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র গঠন করে এবং ইলেক্ট্রনগুলি অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াটির অধীনে প্রবাহিত হবে এবং ক্যারিয়ারের বিস্তৃতি এবং প্রবাহের গতিপথের পরে একটি সময়সীমার পরে এগিয়ে যাওয়ার জন্য একটি সময়সীমা অর্জনের জন্য এগিয়ে যাবে। হালকা পরিস্থিতিতে, বাধা অঞ্চলটি সরাসরি আলো শোষণ করে এবং বৈদ্যুতিন-গর্তের জোড়া তৈরি করে, যখন পিএন জংশনের অভ্যন্তরে ফটোজেনেটেড ক্যারিয়ারগুলিকে জংশন অঞ্চলে পৌঁছানোর জন্য প্রসারণ অঞ্চলটি দিয়ে যেতে হবে। পিএন জংশনের সাথে তুলনা করে, স্কটকি জংশনের উপর ভিত্তি করে ফটোডেটরটির একটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি রয়েছে এবং প্রতিক্রিয়া গতি এমনকি এনএস স্তরে পৌঁছতে পারে।