PIN फोटोडायोड क्या है?

PIN फोटोडायोड क्या है?

PIN डायोड

PIN फोटोडायोड एक प्रकार का फोटो डिटेक्टर है, जो प्रकाश संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकता है। यह तकनीक 1950 के अंत में विकसित की गई थी। डायोड में तीन अलग-अलग क्षेत्र होते हैं।

यह p-क्षेत्र, इंट्रिन्सिक क्षेत्र और n-क्षेत्र शामिल करता है। p-क्षेत्र और n-क्षेत्र में प्रमुख p-n डायोड की तुलना में अधिक डोपिंग की जाती है। इसके अलावा, इंट्रिन्सिक क्षेत्र एक सामान्य pn जंक्शन के स्पेस चार्ज क्षेत्र से भी विस्तृत होता है।

PIN फोटोडायोड लगाए गए रिवर्स बायस वोल्टेज के साथ काम करता है और जब रिवर्स बायस लगाया जाता है, तो स्पेस चार्ज क्षेत्र इंट्रिन्सिक क्षेत्र को पूरी तरह से कवर करना चाहिए। फोटोन के अवशोषण से स्पेस चार्ज क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न होते हैं। फोटोडायोड की आवृत्ति प्रतिक्रिया की स्विचिंग गति इसके कैरियर जीवनकाल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

स्विचिंग गति को छोटे अल्पसंख्यक कैरियर जीवनकाल द्वारा बढ़ाया जा सकता है। उत्तरदायित्व गति महत्वपूर्ण होने वाले फोटोडिटेक्टर अनुप्रयोगों में, डिप्लीशन क्षेत्र को जितना संभव हो उतना विस्तृत किया जाना चाहिए ताकि अल्पसंख्यक कैरियर जीवनकाल कम हो जाए, इससे स्विचिंग गति बढ़ जाएगी। यह PIN फोटोडायोड के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि इंट्रिन्सिक क्षेत्र के डालने से स्पेस चार्ज चौड़ाई बड़ी हो जाती है। नीचे एक सामान्य PIN फोटोडायोड का आरेख दिया गया है।

एवालंच फोटोडायोड (एवालंच डायोड से गड़बड़ मत करें) एक प्रकार का फोटो डिटेक्टर है जो संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकता है, एवालंच डायोड के विकास में प्रारंभिक शोध कार्य बड़ी तरह से 1960 के दशक में किया गया था। एवालंच फोटोडायोड की संरचनात्मक व्यवस्था PIN फोटोडायोड के समान होती है। एक PIN फोटोडायोड में तीन क्षेत्र होते हैं-

• P-क्षेत्र,

• इंट्रिन्सिक क्षेत्र,

• N-क्षेत्र।

अंतर यह है कि लगाए गए रिवर्स बायस बहुत बड़ा होता है ताकि प्रभावी आयनन हो सके। सिलिकॉन के रूप में एससी सामग्री के लिए, डायोड को 100 से 200 वोल्ट की आवश्यकता होती है। पहले फोटोन के अवशोषण से डीप्लीशन क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न होते हैं। ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े प्रभावी आयनन द्वारा उत्पन्न होते हैं और जल्दी से डीप्लीशन क्षेत्र से बाहर निकल जाते हैं, जिससे बहुत छोटे ट्रांजिट समय होते हैं।