हिमस्खलन Photodiode
ऐसे कई अनुप्रयोग हैं जिनमें प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली शामिल है। ऐसा करने वाला एक घटक हिमस्खलन फोटोडायोड (APD) है। चार्ज कैरियर्स नामक कण डायोड में प्रवेश करते हैं और एक विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आते हैं। एक हिमस्खलन नामक प्रक्रिया में, कणों को टकराव के माध्यम से उत्पन्न किया जाता है, और एक प्रकाश कण जिसे फोटॉन कहा जाता है, विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए कई इलेक्ट्रॉनों को उत्पन्न कर सकता है। ऑप्टिकल रिसीवर में आमतौर पर एक हिमस्खलन फोटोडायोड के साथ-साथ फोटॉन काउंटर और कार, निर्माण और यहां तक कि शिकार में इस्तेमाल होने वाले रेंजफाइंडर शामिल होते हैं।
हिमस्खलन फोटोडायोड आमतौर पर दो इलेक्ट्रोड के बीच क्रिस्टलीय सिलिकॉन परतों से निर्मित होते हैं। एक विद्युत क्षेत्र प्रक्रिया को ट्रिगर करता है क्योंकि प्रकाश डायोड में प्रवेश करता है। विभिन्न प्रकार के एपीडी हैं जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के अनुसार कार्य कर सकते हैं जो उनमें प्रवेश करता है। यदि वे सिलिकॉन से बने होते हैं, तो वर्णक्रमीय सीमा आमतौर पर 300 से 1,100 नैनोमीटर होती है, जबकि एक जर्मेनियम हिमस्खलन फोटोडायोड अक्सर 800 से 1,600 नैनोमीटर तक प्रकाश तरंग दैर्ध्य के लिए उपयुक्त होता है। इंडियम, गैलियम और आर्सेनिक से बना एक और संस्करण 900 से 1,700 नैनोमीटर तरंग दैर्ध्य के साथ काम कर सकता है।
एक हिमस्खलन फोटोडायोड अक्सर कई आकारों में उपलब्ध होता है। बड़े डायोड छोटे लोगों की तुलना में अधिक प्रकाश प्राप्त कर सकते हैं, और अन्य ऑप्टिकल घटकों की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं जो खर्च जोड़ सकते हैं। सेमीकंडक्टर वेफर स्पेस सीमित होने पर छोटी किस्मों का उपयोग फायदेमंद है। प्रकाश की तीव्रता अपेक्षाकृत कम होने पर एपीडी आमतौर पर सबसे उपयुक्त होता है, लेकिन मध्यम से उच्च आवृत्तियों का पता लगाना आवश्यक है।
सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेश वाले सिलिकॉन घटकों का उपयोग अक्सर हिमस्खलन फोटोडायोड में किया जाता है। सेटअप आम तौर पर एक रिवर्स बायस्ड वोल्टेज बनाता है, जो वोल्टेज को दूसरे से एक छोर पर उच्च के रूप में संदर्भित करता है। ब्रेकडाउन वोल्टेज वर्तमान की सबसे कम मात्रा है जो डायोड को संचालित करने के लिए ट्रिगर कर सकती है। हिमस्खलन प्रभाव जारी रह सकता है अगर चार्ज करने वाले कण उच्च पर्याप्त दरों पर गति देते हैं। रिवर्स बायस वोल्टेज आमतौर पर ब्रेकडाउन से अधिक होना चाहिए; यदि यह कम है, तो घर्षण कणों को धीमा कर सकता है।
एक ऑप्टिकल प्रणाली की संचरण क्षमता अक्सर उपयोग किए जाने वाले हिमस्खलन फोटोडायोड के प्रकार पर निर्भर होती है। दूरी मापने की प्रणाली भी लाभान्वित कर सकती है, जैसे कानून प्रवर्तन के लिए ट्रैफ़िक गति बंदूकें, साथ ही साथ शिकारी द्वारा उपयोग किए जाने वाले रेंजफाइंडर। हिमस्खलन फोटोडायोड अक्सर लेजर सेंसर का एक हिस्सा होता है जो हार्बर नेविगेशन सिस्टम, सर्वेक्षण उपकरण, या मशीनों में पाया जाता है जो लोगों और उपकरणों की निकटता को महसूस करने की आवश्यकता होती है। वे ऑटोमोबाइल चालकों के लिए खतरनाक चेतावनी प्रणाली का एक हिस्सा भी हो सकते हैं।
