PIN फोटोडायोड क्या है?

फोटोडायोड क्या है?

PIN डायोड

PIN फोटोडायोड एक प्रकार का फोटो डिटेक्टर है, यह 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 होता है। p-क्षेत्र और n-क्षेत्र में प्रमुख p-n डायोड की तुलना में अधिक भारी डोपिंग की जाती है। इसके अलावा, इंट्रिन्सिक क्षेत्र एक सामान्य pn जंक्शन के स्पेस चार्ज क्षेत्र से भी चौड़ा होता है।

PIN फोटोडायोड एक 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 फ्रीक्वेंसी प्रतिक्रिया की स्विचिंग गति इसके कैरियर जीवनकाल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

स्विचिंग गति को छोटे अल्पसंख्यक कैरियर जीवनकाल द्वारा बढ़ाया जा सकता है। फोटोडिटेक्टर अनुप्रयोगों में जहाँ प्रतिक्रिया गति महत्वपूर्ण होती है, डिप्लीशन क्षेत्र को जितना संभव हो उतना विस्तारित किया जाना चाहिए ताकि अल्पसंख्यक कैरियर जीवनकाल को कम किया जा सके, इससे स्विचिंग गति बढ़ जाएगी। यह PIN फोटोडायोड के इंट्रिन्सिक क्षेत्र के रूप में विस्तारित स्पेस चार्ज चौड़ाई के साथ प्राप्त किया जा सकता है। नीचे एक सामान्य PIN फोटोडायोड का आरेख दिया गया है।

आवलांच फोटोडायोड (एक आवलांच डायोड से भ्रमित न हों) एक प्रकार का फोटो डिटेक्टर है जो संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकता है, आवलांच डायोड के विकास में प्रारंभिक शोध कार्य बड़ी रूप से 1960 के दशक में किया गया था। आवलांच फोटोडायोड की संरचना PIN फोटोडायोड के बहुत समान है। एक PIN फोटोडायोड में तीन क्षेत्र होते हैं-

• p-क्षेत्र,

• इंट्रिन्सिक क्षेत्र,

• n-क्षेत्र।

अंतर यह है कि लगाया गया रिवर्स बायस बहुत बड़ा होता है ताकि प्रभाव आयोनीकरण हो सके। सिलिकॉन के रूप में sc 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। इन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े प्रभाव आयोनीकरण द्वारा उत्पन्न होते हैं और तेजी से डीप्लीशन क्षेत्र से बाहर निकल जाते हैं, जिससे बहुत कम ट्रांजिट समय होता है।