photodiode working and experiment फोटोडायोड

एक फोटोडायोड एक पीएन-जंक्शन डायोड है जो विद्युत प्रवाह का उत्पादन करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपभोग करता है। कभी-कभी इसे फोटो-डिटेक्टर, एक लाइट डिटेक्टर और फोटो-सेंसर भी कहा जाता है। इन डायोड को विशेष रूप से रिवर्स बायस स्थिति में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसका मतलब है कि फोटोडायोड का पी-साइड बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा हुआ है और एन-साइड बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा है। यह डायोड प्रकाश के लिए बहुत जटिल है इसलिए जब डायोड पर प्रकाश पड़ता है तो यह आसानी से विद्युत प्रवाह में प्रकाश को बदल देता है। सौर सेल को बड़े क्षेत्र फोटोडायोड के रूप में भी ब्रांडेड किया जाता है क्योंकि यह सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। हालांकि, सौर सेल केवल उज्ज्वल प्रकाश में काम करता है।

What is photo diode

एक फोटोडायोड एक प्रकार का प्रकाश डिटेक्टर है, जिसका उपयोग डिवाइस के संचालन के मोड के आधार पर प्रकाश को वर्तमान या वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। जब फोटोडियोड का सतह क्षेत्र बढ़ता है।  इन डायोडों की प्रतिक्रिया समय dhima hota  है Photodiodes नियमित अर्धचालक डायोड के समान हैं,

                                                                

कुछ फोटोडियोड एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड की तरह दिखाई देंगे। उनके पास अंत से आने वाले दो टर्मिनल हैं। डायोड का छोटा सिरा कैथोड टर्मिनल होता है, जबकि डायोड का लंबा छोर एनोड टर्मिनल होता है। photodiode ka image hai  आगे की पूर्वाग्रह स्थिति के तहत, डायोड प्रतीक में तीर के बाद पारंपरिक धारा एनोड से कैथोड तक प्रवाहित होगी। phototdiode work in revisers bias me work krta hai or forward bias me normal diode ki trhai work krta hai

Type of photodiode

यद्यपि बाजार में कई प्रकार के फोटोडायोड उपलब्ध हैं और वे सभी एक ही मूल सिद्धांतों पर काम करते हैं, हालांकि कुछ अन्य प्रभावों से बेहतर होते हैं। विभिन्न प्रकार के फोटोडायोड्स का काम थोड़ा अलग तरीके से काम करता है, लेकिन इन डायोड का मूल संचालन समान रहता है। फोटोडियोड के प्रकारों को इसके निर्माण और कार्यों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है।

·         PN Photodiode

·         Schottky Photo Diode

·         PIN Photodiode

·         Avalanche Photodiode

Phototdiode list

1.      S5971

2.     BPW34

ये डायोड व्यापक रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां प्रकाश, रंग, स्थिति, तीव्रता की उपस्थिति का पता लगाना आवश्यक है। इन डायोड की मुख्य विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं।

एक फोटोडायोड बनाने के लिए आवश्यक सामग्री और विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम तरंग दैर्ध्य की सीमा में निम्नलिखित शामिल हैं

·         For silicon material, the electromagnetic spectrum wavelength range will be (190-1100) nm

·         For Germanium material, the electromagnetic spectrum wavelength range will be (400-1700) nm

·         For Indium gallium arsenide material, the electromagnetic spectrum wavelength range will be (800-2600) nm

·         For Lead (II) sulfide material, the electromagnetic spectrum wavelength range will be <1000-3500) nm

·         For Mercury, cadmium Telluride material, the electromagnetic spectrum wavelength range will be (400-14000) nm

अपने बेहतर बैंड गैप के कारण, सी-आधारित फोटोडियोड, जीई-आधारित फोटोडायोड की तुलना में कम शोर पैदा करते हैं।

Working of photodiode

एक फोटोडायोड का कार्य सिद्धांत है, जब पर्याप्त ऊर्जा का एक फोटॉन डायोड से टकराता है, तो यह इलेक्ट्रॉन-छिद्र के एक जोड़े को बनाता है। इस तंत्र को आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव भी कहा जाता है। यदि कमी क्षय क्षेत्र जंक्शन में उत्पन्न होती है, तो वाहकों को जंक्शन क्षेत्र के इनबिल्ट इलेक्ट्रिक फील्ड द्वारा जंक्शन से हटा दिया जाता है। इसलिए, क्षेत्र में छेद एनोड की ओर बढ़ते हैं, और इलेक्ट्रॉनों कैथोड की ओर बढ़ते हैं, और एक फोटोक्रेक्ट उत्पन्न होगा। डायोड के माध्यम से पूरा वर्तमान प्रकाश की अनुपस्थिति और फोटोक्रेक्ट का योग है। तो डिवाइस की संवेदनशीलता को अधिकतम करने के लिए अनुपस्थित धारा को कम किया जाना चाहिए।

Mode of operation

फोटोडायोड के ऑपरेटिंग मोड में तीन मोड शामिल हैं, अर्थात् फोटोवोल्टिक मोड, फोटोकॉन्डक्टिव मोड और एवलोड डायोड मोड।

फोटोवोल्टिक विधा: इस विधा को शून्य पूर्वाग्रह विधा के रूप में भी जाना जाता है, जिसमें प्रकाशयुक्त फोटोडायोड द्वारा एक वोल्टेज का उत्पादन किया जाता है। यह गठित वोल्टेज की एक बहुत छोटी गतिशील रेंज और गैर-रैखिक आवश्यकता देता है।

फोटोकॉन्डक्टिव मोड: इस फोटोकॉन्डक्टिव मोड में इस्तेमाल किया जाने वाला फोटोडायोड आमतौर पर रिवर्स बायस्ड है। रिवर्स वोल्टेज एप्लिकेशन में कमी परत की चौड़ाई बढ़ेगी, जो बदले में प्रतिक्रिया समय और जंक्शन समाई को कम करती है। यह मोड बहुत तेज़ है और इलेक्ट्रॉनिक शोर को प्रदर्शित करता है

हिमस्खलन डायोड मोड: हिमस्खलन डायोड एक उच्च रिवर्स पूर्वाग्रह स्थिति में काम करता है, जो प्रत्येक फोटो-उत्पादित इलेक्ट्रॉन-होल जोड़ी में एक हिमस्खलन टूटने के गुणन की अनुमति देता है। यह फोटोडायोड में एक आंतरिक लाभ के परिणामस्वरूप होता है, जो धीरे-धीरे डिवाइस की प्रतिक्रिया को बढ़ाता है।

Photodiode के अनुप्रयोग

फोटोडायोड के अनुप्रयोग फोटोडेटेक्टर के समान अनुप्रयोगों में शामिल होते हैं जैसे चार्ज-युग्मित डिवाइस, फोटोकॉन्डक्टर, और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब।

ये डायोड उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों जैसे स्मोक डिटेक्टर, कॉम्पैक्ट डिस्क प्लेयर और टीवी और रिमोट कंट्रोल में वीसीआर में उपयोग किए जाते हैं।

अन्य उपभोक्ता उपकरणों में जैसे घड़ी रेडियो, कैमरा लाइट मीटर और स्ट्रीट लाइट, फोटोकॉन्डक्टर फोटोडायोड के बजाय अधिक बार उपयोग किए जाते हैं।

Photodiodes अक्सर विज्ञान और उद्योग में प्रकाश की तीव्रता के सटीक माप के लिए उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, उनके पास फोटोकॉन्डक्टर्स की तुलना में एक बढ़ाया, अधिक रैखिक प्रतिक्रिया होती है।

Photodiodes को व्यापक रूप से कई चिकित्सा अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जैसे कि नमूनों का विश्लेषण करने के लिए उपकरण, कंप्यूटेड टोमोग्राफी के लिए डिटेक्टर और रक्त गैस मॉनिटर में भी उपयोग किया जाता है।

ये डायोड सामान्य पीएन जंक्शन डायोड की तुलना में बहुत तेज और अधिक जटिल होते हैं और इसलिए अक्सर प्रकाश विनियमन और ऑप्टिकल संचार में उपयोग किए जाते हैं।

V- I Photodiode के लक्षण

एक फोटोडायोड लगातार एक रिवर्स पूर्वाग्रह मोड में संचालित होता है। फोटोडायोड की विशेषताओं को निम्नलिखित आकृति में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, कि फोटोक्रेन्ड रिवर्स बायस वोल्टेज से लगभग स्वतंत्र है जो लागू किया जाता है। शून्य ल्यूमिनेन्स के लिए, छोटे अंधेरे करंट को छोड़कर फोटोकल लगभग शून्य है। यह नैनो एम्पीयर के क्रम का है। जैसे ही ऑप्टिकल पावर बढ़ती है, फोटो करंट भी रैखिक रूप से ऊपर उठता है। फोटो डायोड की शक्ति अपव्यय द्वारा अधिकतम फोटोक्रेक्ट अधूरा है।

इस प्रकार, यह फोटोडायोड काम करने के सिद्धांत, विशेषताओं और इसके अनुप्रयोगों के बारे में है। हमें उम्मीद है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ मिल गई होगी। इसके अलावा, इस अवधारणा के बारे में या इंजीनियरिंग छात्रों के लिए बिजली और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं को लागू करने के लिए कोई प्रश्न। कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके अपने बहुमूल्य सुझाव दें। यहां आपके लिए एक प्रश्न है कि फोटोडायोड का कार्य क्या है?