ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਕੀ ਹੈ?
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦਰਿਆਫ਼ਤ
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਨੂੰ ਉਸ ਪੀਐਨ ਜੰਕਸ਼ਨ ਡਾਇਓਡ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਸ਼ਿਖਰਦਾੜਤੇ ਲਈ ਧਾਰਾ ਉਤਪਾਦਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਜੰਕਸ਼ਨ P-ਤੁੱਕੋਂ ਅਤੇ N-ਤੁੱਕੋਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਮੱਟੀਰੀਅਲਾਂ ਦੇ ਸੰਯੋਜਨ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। P-ਤੁੱਕੋਂ ਮੱਟੀਰੀਅਲ ਵਿੱਚ ਅਧਿਕ ਪੌਜ਼ਿਟਿਵ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ (ਹੋਲ) ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ N-ਤੁੱਕੋਂ ਮੱਟੀਰੀਅਲ ਵਿੱਚ ਅਧਿਕ ਨੈਗੈਟਿਵ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ (ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ) ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਇਹ ਮੱਟੀਰੀਅਲ ਮਿਲਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ N-ਤੁੱਕੋਂ ਖੇਤਰ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ P-ਤੁੱਕੋਂ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਚਲੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਹੋਲਾਂ ਨਾਲ ਫਿਰ ਸੰਯੋਜਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਕ ਦੁਬਾਲ ਖੇਤਰ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਖੇਤਰ ਹੋਰ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦੀ ਰੋਕ ਕਾਰੀ ਹੋਦਾ ਹੈ।
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦੋ ਟਰਮੀਨਲ, ਇੱਕ ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਇੱਕ ਕੈਥੋਡ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕ੍ਰਮਸਵਰੂਪ P-ਤੁੱਕੋਂ ਅਤੇ N-ਤੁੱਕੋਂ ਖੇਤਰਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਐਨੋਡ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡਿਵਾਇਸ ਪੈਕੇਜ਼ ਉੱਤੇ ਇੱਕ ਟੈਬ ਜਾਂ ਡੱਟ ਨਾਲ ਦਿਖਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦਾ ਚਿਹਨ ਨੀਚੇ ਦਿਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਤੀਰ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਓਰ ਇਸ ਦਾ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇਹ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੱਕ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੈ।
ਕਾਰਕਿਰੀ ਸਿਧਾਂਤ
ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਸਰਕਿਟ ਨਾਲ ਉਲਟ ਵਿਸਥਾਪਣ ਵਿੱਚ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਉਲਟ ਧਾਰਾ ਐਨੋਡ ਤੋਂ ਕੈਥੋਡ ਤੱਕ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਧਾਰਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਅੰਧੇਰੇ ਧਾਰਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਮਿਨੋਰਿਟੀ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਤਾਪੀ ਉਤਪਾਦਨ ਤੋਂ ਉਤਪਾਦਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਅੰਧੇਰੇ ਧਾਰਾ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਉਲਟ ਵੋਲਟੇਜ ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ ਪਰ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਡੋਪਿੰਗ ਸਤਹ ਉੱਤੇ ਵਿਵੇਚਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਕਾਫੀ ਊਰਜਾ ਵਾਲੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਉੱਤੇ ਪ੍ਰਹਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਮੱਟੀਰੀਅਲ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ-ਹੋਲ ਜੋੜੇ ਉਤਪਾਦਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅੰਦਰੂਨੀ ਫੋਟੋਈਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਿੱਚ ਵੀ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਲੋਥ ਦੁਬਾਲ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਜਾਂ ਇਸ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਇਹ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ ਬਹਿਸ਼ਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਫੋਟੋਕਰੈਂਟ ਉਤਪਾਦਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਅੰਧੇਰੇ ਧਾਰਾ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਹੋਲ ਐਨੋਡ ਦੀ ਓਰ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਕੈਥੋਡ ਦੀ ਓਰ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਉਲਟ ਧਾਰਾ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਸਾਥ ਵਧਦੀ ਹੈ।
ਫੋਟੋਕਰੈਂਟ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਤਰੰਗਦੈੜ੍ਹੀ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਲਈ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਬਹੁਤ ਵੱਧ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਫੋਟੋਕਰੈਂਟ ਇੱਕ ਸ਼ੀਰ ਮੁੱਲ, ਜਿਸਨੂੰ ਸੈਟੀਅੱਕ ਧਾਰਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇਹ ਹੋਰ ਵਧਦਾ ਨਹੀਂ। ਇਹ ਸੈਟੀਅੱਕ ਧਾਰਾ ਡਿਵਾਇਸ ਦੀ ਜੀਅਮੈਟਰੀ ਅਤੇ ਮੱਟੀਰੀਅਲ ਦੀਆਂ ਗੁਣਵਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦੋ ਮੋਡਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਰਕਿਰੀ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਮੋਡ ਅਤੇ ਫੋਟੋਕੰਡਕਟਿਵ ਮੋਡ।
ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਮੋਡ
ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਮੋਡ ਵਿੱਚ, ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਨੂੰ ਕੋਈ ਬਾਹਰੀ ਉਲਟ ਵੋਲਟੇਜ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੋਂ ਸ਼ਕਤੀ ਉਤਪਾਦਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸੋਲਰ ਸੈਲ ਦੀ ਤਰਹ ਕਾਰਕਿਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਫੋਟੋਕਰੈਂਟ ਟਰਮੀਨਲਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜੇ ਗਏ ਸ਼ੋਰਟ ਸਰਕਿਟ ਜਾਂ ਲੋਡ ਇੰਪੈਡੈਂਸ ਦੇ ਮੱਧਦਿਆਂ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਰਕਿਟ ਖੁੱਲਾ ਹੋਵੇ ਜਾਂ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਇੰਪੈਡੈਂਸ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਡਿਵਾਇਸ ਦੇ ਅੱਗੇ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇਸ ਨੂੰ ਆਗੇ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵੋਲਟੇਜ, ਜਿਸਨੂੰ ਖੁੱਲੇ ਸਰਕਿਟ ਵੋਲਟੇਜ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਤਰੰਗਦੈੜ੍ਹੀ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਮੋਡ ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਉਪਯੋਗ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੀ ਉਪਯੋਗ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੋਂ ਸੋਲਰ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪਰ ਇਸ ਮੋਡ ਦੇ ਕੁਝ ਹਠਿਆਂ ਵੀ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਨਿਊਨ ਜਵਾਬ ਦੇਣ ਦੀ ਗਤੀ, ਉੱਚ ਸੀਰੀਜ ਰੋਲੈਂਸ, ਅਤੇ ਨਿਊਨ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ।
ਫੋਟੋਕੰਡਕਟਿਵ ਮੋਡ
ਫੋਟੋਕੰਡਕਟਿਵ ਮੋਡ ਵਿੱਚ, ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਉਲਟ ਵੋਲਟੇਜ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਇੱਕ ਵੇਰੀਅਬਲ ਰੈਜਿਸਟਰ ਦੀ ਤਰਹ ਕਾਰਕਿਰੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨਾਲ ਆਪਣੀ ਰੈਜਿਸਟੈਂਸ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਫੋਟੋਕਰੈਂਟ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਸਰਕਿਟ ਦੇ ਮੱਧਦਿਆਂ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਵਿਸਥਾਪਣ ਵੋਲਟੇਜ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਧਾਰਾ ਜਾਂ ਵੋਲਟੇਜ ਮਾਪਦਾ ਹੈ।
ਫੋਟੋਕੰਡਕਟਿਵ ਮੋਡ ਦੇ ਕੁਝ ਲਾਭ ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਮੋਡ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਚ ਜਵਾਬ ਦੇਣ ਦੀ ਗਤੀ, ਨਿਊਨ ਸੀਰੀਜ ਰੋਲੈਂਸ, ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ, ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਰਵਾਨ ਸਟੈਟਿਕ ਰੇਂਜ। ਪਰ ਇਸ ਮੋਡ ਦੇ ਕੁਝ ਹਠਿਆਂ ਵੀ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਚ ਨਾਇਜ, ਉੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਖਰਚ, ਅਤੇ ਨਿਊਨ ਲੀਨੀਅਰਿਟੀ।
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਇਸ ਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵਿਭਿਨਨ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਤਾਕਤ, ਤਰੰਗਦੈੜ੍ਹੀ, ਤਾਪਮਾਨ, ਵਿਸਥਾਪਣ ਵੋਲਟੇਜ, ਆਦਿ ਦੀਆਂ ਵਿਚਾਰਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਤਹਿਤ ਵਿਚਾਰਿਤ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕੁਝ ਹਨ:
ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਦੀਆਂ ਉਪਯੋਗਤਾਵਾਂ
ਓਪਟੀਕਲ ਕੰਮਿਊਨੀਕੇਸ਼ਨ
ਓਪਟੀਕਲ ਮੈਟ੍ਰੀਗ
ਓਪਟੀਕਲ ਇਮੇਜਿੰਗ
ਓਪਟੀਕਲ ਸਵਿਚਿੰਗ
ਸੋਲਰ ਸ਼ਕਤੀ ਉਤਪਾਦਨ