फोटोट्रांजिस्टर क्या है?
फोटोट्रांजिस्टर की परिभाषा
फोटोट्रांजिस्टर एक अर्धचालक उपकरण है जिसमें प्रकाश संवेदनशील बेस क्षेत्र होता है, जो विशेष रूप से प्रकाश सिग्नलों का पता लगाने और उन्हें बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
फोटोट्रांजिस्टर तीन टर्मिनल (ईमिटर, बेस, और कलेक्टर) या दो टर्मिनल (ईमिटर और कलेक्टर) वाले अर्धचालक उपकरण हैं और उनमें प्रकाश संवेदनशील बेस क्षेत्र होता है। जबकि सभी ट्रांजिस्टर कुछ हद तक प्रकाश संवेदनशील होते हैं, फोटोट्रांजिस्टर विशेष रूप से प्रकाश निर्णय के लिए अनुकूलित होते हैं। उन्हें डिफ्यूजन या आयन-इम्प्लांटेशन तकनीकों का उपयोग करके बनाया जाता है और उनके कलेक्टर और बेस क्षेत्र नियमित ट्रांजिस्टरों की तुलना में बड़े होते हैं। फोटोट्रांजिस्टर होमोजंक्शन संरचना, जैसे कि सिलिकॉन, या हेटरोजंक्शन संरचना, विभिन्न सामग्रियों से बने, हो सकते हैं।
होमोजंक्शन फोटोट्रांजिस्टरों में, पूरा उपकरण एक ही प्रकार की सामग्री, या तो सिलिकॉन या जर्मनियम, से बना होता है। हालांकि, उनकी दक्षता बढ़ाने के लिए, फोटोट्रांजिस्टर ग्रुप III-V सामग्रियों (जैसे GaAs) से बनाए जा सकते हैं, जो pn जंक्शन के दोनों ओर विभिन्न सामग्रियों से बने होते हैं, जिससे हेटरोजंक्शन उपकरण प्राप्त होते हैं। फिर भी, होमोजंक्शन उपकरण हेटरोजंक्शन उपकरणों की तुलना में अधिक अक्सर इस्तेमाल किए जाते हैं क्योंकि वे आर्थिक रूप से लागत-प्रभावी होते हैं।
आकृति 2 में दिखाया गया npn फोटोट्रांजिस्टर का सर्किट सिंबल एक ट्रांजिस्टर को दर्शाता है, जिसमें दो तीर बेस की ओर इंगित करते हैं, जो प्रकाश संवेदनशीलता को दर्शाते हैं। pnp फोटोट्रांजिस्टर के लिए, सिंबल समान होता है, लेकिन ईमिटर पर तीर आंतरिक रूप से इंगित करता है, बाहर की ओर नहीं।
कार्य सिद्धांत
फोटोट्रांजिस्टर बेस धारा को प्रकाश तीव्रता से बदलकर काम करते हैं, जिससे वे स्विचिंग और विस्तार के अनुप्रयोगों में काम कर सकते हैं।
कॉन्फिगरेशन प्रकार
फोटोट्रांजिस्टर को आम ट्रांजिस्टरों की तरह सामान्य कलेक्टर या सामान्य ईमिटर कॉन्फिगरेशन में सेट किया जा सकता है।
आउटपुट कारक
फोटोट्रांजिस्टर का आउटपुट घटित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य, कलेक्टर-बेस जंक्शन के क्षेत्र, और ट्रांजिस्टर के DC धारा लाभ पर निर्भर करता है।
फोटोट्रांजिस्टर के लाभ
फोटोट्रांजिस्टर के लाभ निम्नलिखित हैं:
सरल, छोटे और कम मूल्य के।
फोटोडायोडों की तुलना में अधिक धारा, अधिक लाभ और तेज़ प्रतिक्रिया समय।
फोटो रेझिस्टरों की तुलना में आउटपुट वोल्टेज देता है।
अल्ट्रावायलेट (UV) से इन्फ्रारेड (IR) तक दृश्य विकिरण के एक विस्तृत तरंगदैर्ध्य के लिए संवेदनशील।
प्रकाश बल्ब, फ्लोरेसेंट बल्ब, नियोन बल्ब, लेजर, फ्लेम और सूर्य प्रकाश सहित एक बड़ी संख्या में स्रोतों के लिए संवेदनशील।
उच्च रूप से विश्वसनीय और समय के साथ स्थिर।
एवलांच फोटोडायोडों की तुलना में कम शोर।
ईपोक्सी-कोटेड, ट्रांसफर-मोल्डेड और सरफेस माउंटेड सहित विभिन्न पैकेज टाइप्स में उपलब्ध।
फोटोट्रांजिस्टर के नुकसान
फोटोट्रांजिस्टर के नुकसान निम्नलिखित हैं:
सिलिकॉन से बने होने पर उच्च वोल्टेज संभाल नहीं सकते।
विद्युत चोट और उत्थान के लिए संवेदनशील।
विद्युत चुंबकीय ऊर्जा से प्रभावित होते हैं।
इलेक्ट्रॉन ट्यूबों की तुलना में इलेक्ट्रॉनों की आसान गति नहीं देते।
उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया खराब होती है क्योंकि बेस-कलेक्टर की बड़ी क्षमता होती है।
फोटोडायोडों की तुलना में कम स्तर के प्रकाश का निर्णय नहीं कर सकते।
अनुप्रयोग
वस्तु का निर्णय
एन्कोडर सेंसिंग
प्रकाश डिटेक्टर जैसे स्वचालित विद्युत नियंत्रण प्रणालियों में
सुरक्षा प्रणालियाँ
पंच-कार्ड रीडर
रिले
कंप्यूटर लॉजिक सर्किट्री
गिनती प्रणालियाँ
धुएं डिटेक्टर