چی دەبێت فوتودایۆد؟

چی دەوێتە فوتودایۆد؟

پێناسەی فوتودایۆد

فوتودایۆد پێناسە دەکرێت بە سەرەکی PN کە دەگمیانێت کاتێک بە نوردا. ئەم سەرەکەیە پێکهاتووە لە خاڵێکی P و N. مادەی P زیاتر لە شارەکانی باشە (خۆرەکان) هەیە، لەکاتێکدا مادەی N زیاتر لە شارەکانی باس (الەکترۆنەکان) هەیە. کاتێک ئەمانە یەک دەبەستن، الەکترۆنەکان لە ناوچەی N بۆ ناوچەی P دەڕۆن، بە خۆرەکان دەگمیانێنەوە و ناوچەیەکی تەواو دەدەن. ئەم ناوچەیە دەکاتە ڕەقەبەیێک بۆ ڕۆشاندنەوەیەکی زیاتری شارەکان.

فوتودایۆد دوو ڕاستەکەی هەیە، ڕاستەکەی anode و ڕاستەکەی cathode، کە بەردەوامە بە ناوچەی P و N. ڕاستەکەی anode یەکێک لەگەڵ تێکەڵ یان چەکەی تێکەڵەکە دەبێت. شێوازی فوتودایۆد لەناو خوارەوە دەرکەوتووە، بە دوو ئەوانەی تێیدا سەرەکەی دەگمیانێت کە دەکاتە نشانە بە نوردا.

پرینسیپی کارکردن

کاتێک فوتودایۆد لەگەڵ ئەنجامی ئەلکترۆنیکییەکە بە شێوەیەکی ئەکسیس بەکار دێت، چەند کەمی جاریەکەی ئەکسیس دەگمیانێت لە anode بۆ cathode. ئەم جارە، کە دەبێتە dark current، لەگەڵ تەوەرکردنی تەرمیکیی شارەکانی کەمی ژمارە لە سەرەکی. Dark current پەیوەندی نییە بە ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت، بەڵکو بە گەڕە و چەشنی دەگۆڕێت.

کاتێک نوری بە تەنها کەمی ئەنەرژییەکەی بە فوتودایۆد دەگمێنێت، ئەویش electron-hole pairs دەگمێنێت لە ناو مادەی سەرەکی. ئەم پرۆسەیەش دەکرێت بە inner photoelectric effect بێت. ئەگەر گەڕانی نور لە ناو یان نزیکەی ناوچەی depletion region بێت، ئەم شارەکانە بە کەمکی ڕەقەبەیێکی ئەلکترۆمەگنیتیکی دەگمێنێنەوە، کە دەکاتە photocurrent کە بە dark current دابەزێت. بە دواتر، خۆرەکان بۆ anode دەڕۆن، و الەکترۆنەکان بۆ cathode، و جاریەکەی ئەکسیس دەگمێنێت بە گەڕانی نور.

Photocurrent پڕۆپۆرسیۆنەڵە بە گەڕانی نور بۆ چەشنی یەکسان و گەڕە. ئەگەر گەڕانی نور زۆر زۆر بێت، photocurrent دەگمێنێت بە گەڕانی گەورەکەی کە دەبێتە saturation current، بە دواتر دەگمێنێت. ئەم saturation currentە پەیوەندی دەکات بە جیاکاریی ئامێر و خاسیەتەکانی مادەکە.

فوتودایۆد دەتوانێت بە دوو حالتی کار بکات: photovoltaic mode و photoconductive mode.

حالتی Photovoltaic

لە حالتی photovoltaic، ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت نەکرێت بۆ فوتودایۆد، کە دەکاتە solar cell کە ئەنجامی ئەکسیس دەگمێنێت لە نور. Photocurrent دەگمێنێت لەبەر ئەوەی short circuit یان load impedance بە ڕاستەکەی بەکاردێت. ئەگەر ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت، ئەنجامی ئەکسیس دەگمێنێت بە دەستکەوتنی ئەنجامی ئەکسیس. ئەم ئەنجامی ئەکسیسە بە open-circuit voltage دەبێتە پێناسە، کە پێکهاتووە لە گەڕانی نور و چەشن.

حالتی photovoltaic بە کاریکردنی ئەنجامی ئەکسیسی کار دەکات، کە بەکاردێت بۆ دروستکردنی ئەنجامی ئەکسیس لە نوری خۆر. بەڵام، ئەم حالتەش هەندێک ئەگەری هەیە، وەک ڕێژەی پاسخگوونی کەم، ئەنجامی ئەکسیسی زۆر، و چەشنی کەم.

حالتی Photoconductive

لە حالتی photoconductive، ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت بۆ فوتودایۆد، و ئەویش ئەنجامی ئەکسیسی کار دەکات کە ڕەقەبەیێکی دەگۆڕێت بە گەڕانی نور. Photocurrent دەگمێنێت لەبەر ئەوەی ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت و ئەنجامی ئەکسیس دەگمێنێت.

حالتی photoconductive هەندێک ئەوەندەی هەیە بە حالتی photovoltaic، وەک ڕێژەی پاسخگوونی زۆر، ئەنجامی ئەکسیسی کەم، چەشنی زۆر، و رەنجی داینامیکی گەورە. بەڵام، ئەم حالتەش هەندێک ئەگەری هەیە، وەک ئەنجامی ئەکسیسی زۆر، ئەنجامی ئەکسیسی زۆر، و ڕێژەی کەم.

خاسیەتەکانی فوتودایۆد

خاسیەتەکانی فوتودایۆد پێناسە دەکەنەوە چۆنیەتی کارکردنی لە گەڕانی گشتیی نور، چەشن، گەڕە، ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت. چەندین خاسیەتیش:

بەکارهێنانی فوتودایۆد

• پێکهاتووی ئەلکترۆنیکی

• پێکهاتووی ئەلکترۆنیکی

• وێنەکردنی ئەلکترۆنیکی

• گۆڕانکاری ئەلکترۆنیکی

• درێژکردنی ئەنجامی ئەکسیسی

پاشکەولێکەوە

فوتودایۆد ئامێرێکی سەرەکییە کە نور بە ئەنجامی ئەکسیس دەگمێنێت. ئەویش بە پرینسیپی inner photoelectric effect کار دەکات کە electron-hole pairs دەگمێنێت کاتێک فوتونەکان بە سەرەکی PN دەگمێنێت. فوتودایۆد لە ئەنجامی ئەکسیسی بەکاردێت و دوو حالتی کاری هەیە: photovoltaic mode و photoconductive mode. فوتودایۆد چەند خاسیەت هەیە، وەک responsivity، quantum efficiency، spectral response، dark current، dark resistance، noise، linearity، و ڕێژەی پاسخگوونی.

فوتودایۆد چەند بەکارهێنانی هەیە لە پێکهاتووی ئەلکترۆنیکی، پێکهاتووی ئەلکترۆنیکی، وێنەکردنی ئەلکترۆنیکی، گۆڕانکاری ئەلکترۆنیکی، و درێژکردنی ئەنجامی ئەکسیسی. فوتودایۆد بەکاردێت بۆ دروستکردنی ئامێرەکانی alarm و counter بە ڕێگەی گەڕانی نوری نەخۆشەویست. فوتودایۆد ئامێرێکی گونجاو و بەکاردێتەوە کە دەتوانێت نور بگمێنێت بە ئەنجامی ئەکسیس.