२३. फोटो डायोड म्हणजे काय ? फोटो डायोड चे कार्यतत्व स्पष्ट करा. सांकेतिक चिन्ह काढा व उपयोग सांगा .
फोटोडायोड हा PN-जंक्शन डायोड आहे जो विद्युत प्रवाह निर्माण करण्यासाठी प्रकाश ऊर्जा वापरतो. याला फोटो-डिटेक्टर, लाइट डिटेक्टर आणि फोटो-सेन्सर देखील म्हणतात. फोटोडायोड्स रिव्हर्स बायस कंडिशनमध्ये काम करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. सिलिकॉन, जर्मेनियम आणि इंडियम गॅलियम आर्सेनाइड हे ठराविक प्रकाश संवेदक पदार्थ आहेत जे फोटो डायोड मध्ये वापरले जातात.
कार्यतत्व :
साधारणपणे, जेव्हा PN जंक्शन वर प्रकाश टाकला जातो, तेव्हा सहसंयोजक बंध आयनीकृत केले जातात. त्यामुळे होल्स आणि इलेक्ट्रॉन्स च्या जोड्या तयार होतात .जेव्हा 1.1eV पेक्षा जास्त ऊर्जेचे फोटॉन PN जंक्शन वर आदळतात तेव्हा इलेक्ट्रॉन होल जोड्या तयार होतात. जेव्हा फोटॉन डायोडच्या डीप्लेशन लेयर मध्ये प्रवेश करतो तेव्हा ते उच्च उर्जेसह अणूवर आदळते. याचा परिणाम अणूच्या संरचनेतून इलेक्ट्रॉन मुक्त होतो. व हॉल्स ही तयार होते.
सर्वसाधारणपणे, इलेक्ट्रॉनवर ऋण प्रभार असतो आणि होल्सवर धन प्रभार असतो . डीप्लेशान लेयर मधील विद्युत क्षेत्र तीव्र असते. त्या विद्युत क्षेत्रामुळे इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या जंक्शनपासून दूर जातात. जसे , होल्स बॅटरीच्या कॅथोडकडे जातात आणि इलेक्ट्रॉन बॅटरीच्या एनोडमध्ये जातात. त्यामुळे डायोड रिव्हर्स बायस असून देखील डायोड मधून करंट वाहतो त्याला फोटो करंट असे म्हणतात.
प्राप्त झालेल्या प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या आधारावर फोटो डायोड्स थेट फोटो विद्युत प्रवाह निर्माण करत असल्याने, ते ऑप्टिकल सिग्नल शोधण्यासाठी फोटोडिटेक्टर म्हणून वापरले जाऊ शकतात. फोटोडायोडची शक्ती आणि उत्पादकता वाढवण्यासाठी अंगभूत लेन्स आणि ऑप्टिकल फिल्टर वापरले जाऊ शकतात.
फोटो डायोड चे उपयोग :
फोटोडायोड्सच्या ऍप्लिकेशन्समध्ये चार्ज-कपल्ड डिव्हाइसेस, फोटोकंडक्टर्स आणि फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब्स सारख्या फोटोडिटेक्टर्सच्या समान ऍप्लिकेशन्सचा समावेश होतो.
हे डायोड स्मोक डिटेक्टर, कॉम्पॅक्ट डिस्क प्लेअर्स आणि व्हीसीआरमधील दूरदर्शन आणि रिमोट कंट्रोल्स सारख्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणांमध्ये वापरले जातात.
क्लॉक, रेडिओ, कॅमेरा, लाइट मीटर आणि स्ट्रीट लाइट्स सारख्या इतर ग्राहक उपकरणांमध्ये, फोटोडायोड्स व फोटोकंडक्टर अधिक वारंवार वापरले जातात.
विज्ञान आणि उद्योगात प्रकाशाच्या तीव्रतेचे अचूक मोजमाप करण्यासाठी फोटोडायोड्सचा वापर वारंवार केला जातो. सामान्यतः, त्यांच्याकडे फोटोकंडक्टरपेक्षा वर्धित, अधिक रेखीय प्रतिसाद असतो.
हे डायोड सामान्य PN जंक्शन डायोड्सपेक्षा खूप वेगवान आणि अधिक जटिल आहेत आणि म्हणूनच प्रकाश नियमन आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशनमध्ये वारंवार वापरले जातात.
No comments:
Post a Comment