Photodiode yog dab tsi? (Part 2)

Cov teeb meem hauv qab no tuaj yeem daws tau los ntawm kev sivPhotodiodelos yog Phototransistor. Piv txwv li, lub koob yees duab xov tooj yuav tsum ntsuas lub teeb ambient los txiav txim seb lub flash yuav tsum tau qhib. Yuav ua li cas noninvasively ntsuam xyuas cov qib oxygen hauv cov ntshav? Cov khoom siv optoelectronic no hloov lub teeb (photons) rau hauv cov teeb liab hluav taws xob uas lub microprocessor (lossis microcontroller) tuaj yeem "pom." Nyob rau hauv txoj kev no, nws muaj peev xwm tswj tau qhov chaw thiab kev teeb tsa ntawm cov khoom, txiav txim siab lub teeb ci thiab ntsuas lub cev lub zog ntawm cov khoom raws li nws cov kev cuam tshuam nrog lub teeb.

Tam sim no cia peb tham txog qhov thib ob.

1. Photodiode qauv

Ib qho ntawm cov kev cai tseem ceeb rau lub photodiode yog ib qho chaw tsim nyog rau kev sau lub teeb. Tsis pub dhau tus qauv PN kev sib tshuam, qhov no kuj me me, tab sis thaj chaw tuaj yeem nce ntxiv los ntawm kev siv tus PIN diode. Txij li cov cheeb tsam intrinsic muaj nyob rau hauv lub active junction siv rau lub teeb sau, lub cheeb tsam siv rau lub teeb sau yog ntau loj, ua rau tus PIN photodiode npaum li cas.

Hauv kev tsim cov txheej txheem photodiode, cov txheej txheem tuab tuab yog ntxig ntawm P-hom thiab N-hom txheej. Qhov nruab nrab eigen txheej tuaj yeem ua tiav eigen lossis maj mam doped kom nws ua N-txheej. Qee zaum, nws tuaj yeem loj hlob mus rau hauv lub substrate raws li txheej txheej epitaxial, lossis nws tuaj yeem muaj nyob rau hauv substrate nws tus kheej.

P plus diffusion txheej tuaj yeem tsim los ntawm cov txheej txheem N-hom epitaxial hnyav heev. Kev sib cuag yog tsim los ntawm cov hlau tsim thiab tuaj yeem ua rau ob lub terminals xws li anode thiab cathode. Sab pem hauv ntej ntawm lub diode tuaj yeem muab faib ua ob hom, xws li active nto thiab passive nto.

Kev tsim ntawm qhov chaw tsis muaj zog tuaj yeem ua tiav nrog silicon dioxide (SiO2). Ntawm qhov chaw nquag, lub teeb tuaj yeem ci rau ntawm nws, thaum nyob rau ntawm qhov chaw tsis muaj zog, lub teeb tsis tuaj yeem ci. Los ntawm kev npog qhov chaw ua haujlwm nrog cov khoom siv los tiv thaiv, lub zog ntawm lub teeb tsis ploj, thiab qhov siab tshaj plaws tuaj yeem hloov mus rau hauv hluav taws xob tam sim no.

Ib qho ntawm cov kev cai tseem ceeb ntawm lub photodiode yog los xyuas kom meej tias qhov siab tshaj plaws ntawm lub teeb mus txog rau hauv cov txheej txheem. Ib txoj hauv kev ua tau zoo tshaj plaws kom ua tiav qhov no yog tso cov hluav taws xob tiv tauj rau sab ntawm lub cuab yeej, raws li pom hauv daim duab. Qhov no tso cai rau qhov siab tshaj plaws ntawm lub teeb kom ncav cuag thaj tsam zoo. Nws pom tau tias txij li lub substrate yog hnyav heev doped, yuav luag tsis muaj lub teeb poob vim qhov no tsis yog ib qho chaw nquag.

Txij li thaum lub teeb feem ntau absorbed nyob rau hauv ib tug tej yam kev ncua deb, lub thickness ntawm intrinsic txheej feem ntau phim qhov no. Ib qho kev nce ntxiv ntawm qhov tuab no yuav txo qis kev ua haujlwm ceev - qhov tseem ceeb hauv ntau daim ntawv thov - thiab yuav tsis ua kom muaj txiaj ntsig zoo.

Lub teeb kuj tseem tuaj yeem nkag mus rau photodiode los ntawm ib sab ntawm kev sib tshuam. Los ntawm kev ua haujlwm ntawm photodiode nyob rau hauv txoj kev no, tsawg txheej txheej txheej tuaj yeem tsim los ua kom nrawm ntawm kev ua haujlwm, txawm tias muaj kev txo qis.

Qee zaum, heterojunctions tuaj yeem siv tau. Daim ntawv no ntawm kev tsim kho muaj qhov yooj yim ntxiv kom tau txais lub teeb los ntawm lub substrate thiab muaj qhov sib txawv ntawm lub zog loj dua, ua rau nws pob tshab rau lub teeb.

Raws li cov txheej txheem tsawg dua, nws kim dua los siv thiab yog li ntawd yuav siv tau rau cov khoom tshwj xeeb.

2. Photodiode yam ntxwv

(1) volt-ampere yam ntxwv

Nws hais txog kev sib raug zoo ntawm photocurrent ntawm lub photodiode thiab qhov voltage thov rau nws.

(2) Teeb pom kev zoo

Nws hais txog kev sib raug zoo ntawm luminous flux thiab photocurrent thaum lub photodiode voltage ntawm cathode thiab anode yog tas li. Txoj kab nqes ntawm lub teeb yam ntxwv nkhaus yog hu ua photodiode rhiab heev.

(3) Spectral yam ntxwv

Kev sib raug zoo ntawm photocurrent thiab lub wavelength ntawm qhov teeb meem teeb yog hu ua spectral khoom. Lub zog photon muaj feem xyuam rau lub wavelength ntawm lub teeb: qhov ntev ntawm lub wavelength, qhov me dua lub zog photon; Qhov luv luv lub wavelength, lub zog ntau dua photon.

3. Kev ua haujlwm ntawm photodiode

(1) Lub teeb tswj

Lub photodiode tuaj yeem siv los ua qhov hloov hluav taws xob photoelectric, thiab nws cov Circuit Court tau qhia hauv daim duab hauv qab no. Thaum tsis muaj lub teeb, photodiode VD1 raug txiav tawm vim qhov rov qab voltage. Transistors VT1 thiab VT2 kuj raug txiav tawm yam tsis muaj lub hauv paus tam sim no. Lub relay yog nyob rau hauv lub xeev tso tawm.

Thaum lub teeb tawm ntawm VD1, nws hloov los ntawm kev txiav tawm mus rau kev coj ua. Raws li qhov tshwm sim, VT1 thiab VT2 tig mus ua ntu zus, relay K rub, thiab tswj Circuit Court hloov.

(2) optical teeb liab txais tos

Photodiodes tuaj yeem siv los txais cov teeb liab teeb. Daim duab hauv qab no qhia tau hais tias lub teeb liab optical tau txais amplification photodiode circuit. Lub teeb liab tau txais los ntawm photodiode VD, amplified los ntawm VT, thiab tso zis los ntawm coupling capacitor C.

4. Daim ntawv thov Photodiode

(1) Photocell

Lub photocell yog qhov tseem ceeb ntawm thaj chaw loj ntawm PN kev sib tshuam. Thaum lub teeb tawm ntawm PN hlws ris nto, xws li P-thaj chaw nto, txhua photon nyob rau hauv P-region tsim ib qho dawb electron-qhov khub yog tias lub zog photon ntau dua bandgap bandwidth ntawm cov khoom siv semiconductor.

Cov khub electron-qhov tau nrawm nrawm nrawm sab hauv thiab tsim lub zog hluav taws xob cuam tshuam nrog lub teeb siv nyob rau hauv qhov hluav taws xob sib txuas. Lub sijhawm no, yog tias peb siv nws los ua lub zog hluav taws xob thiab txuas mus rau ib qho hluav taws xob sab nraud, tsuav yog muaj lub teeb, nws tseem yuav muab lub zog txuas ntxiv, uas yog photocell. Nyob rau hauv lwm yam lus, lub photocell yog ib tug PN-hluav taws xob photoelectric ntaus ntawv uas tsis muaj kev tsis ncaj ncees voltage. Nws tuaj yeem hloov lub teeb lub zog ncaj qha rau hauv hluav taws xob.

(2) Solar cells

Lub hnub ci cell yog ib qho khoom siv semiconductor. Thaum tshav ntuj hits ib tug semiconductor, ib co ntawm nws yog reflected thiab tus so yog absorbed los yog nkag mus rau hauv lub semiconductor. Qee lub teeb uas nqus tau los ua cua sov, thaum lwm cov photons sib tsoo nrog cov valence electrons uas ua rau cov semiconductor, tsim cov electron-qhov khub. Ua li no, lub teeb lub zog hloov mus rau hauv hluav taws xob.

Yog li ntawd, tom qab lub hnub ci yog irradiated, ob hnub ntawm lub hnub ci cell yuav tsim DC voltage, yog li hloov lub hnub ci zog ncaj qha mus rau DC tam sim no. Yog tias peb solder cov hlau coj mus rau P thiab N txheej thiab txuas cov load, cov tam sim no yuav ntws los ntawm sab nraud Circuit Court.

Nyob rau hauv txoj kev no, yog tias peb txuas cov series ntawm photocells nyob rau hauv parallel, ib tug tej yam voltage thiab tam sim no yuav generated rau tso zis zog.

(3) photovoltaic teeb pom kev zoo

Lub tshuab hluav taws xob photovoltaic yog lub zog tsim hluav taws xob uas siv lub hnub ci hlwb los hloov lub hnub ci zog rau hauv hluav taws xob. Nws siv cov nyhuv photovoltaic.

Cov khoom tseem ceeb yog lub hnub ci hlwb, roj teeb, tswj, thiab inverters. Kev ntseeg siab, lub neej ua haujlwm ntev, tsis muaj kuab paug, kev tsim hluav taws xob ywj pheej, photodiode daim phiaj-kev sib txuas ua haujlwm.

Vim tias photodiode photovoltaic hom muaj kev cuam tshuam zoo heev los ntawm lwm qhov chaw ib puag ncig xws li lub teeb thiab kub, qhov chaw ua haujlwm hloov pauv sai. Muaj cov tshuab tsim hluav taws xob ywj pheej thiab cov kab hluav taws xob txuas txuas hluav taws xob.

① Independent photovoltaic zog tsim system

Ib qho kev ywj pheej photovoltaic lub zog tsim hluav taws xob yog ib txoj hauv kev tsim hluav taws xob uas tsis txuas nrog daim phiaj. Nws xav tau roj teeb los khaws lub zog rau hmo ntuj. Kev ywj pheej hnub ci photovoltaic fais fab tuag yog siv nyob rau hauv tej thaj chaw deb zos thiab tsev

Daim duab duab ntawm lub volt-generating system

② daim phiaj-txuas nrog photovoltaic zog tsim qhov system

Grid-connected photovoltaic fais fab kev tsim hluav taws xob yog txuas nrog lub teb chaws daim phiaj los muab lub zog rau daim phiaj. Nws tsis xav tau roj teeb. Lub tshuab hluav taws xob photovoltaic hauv tsev feem ntau yog nyob hauv tsev. Lawv kuj tau siv rau hauv kev siv pej xeem, hmo ntuj teeb pom kev zoo, thiab hnub ci ua liaj ua teb.

(4) Lwm daim ntawv thov ntawm photodiodes yog:

•Lub photodiode yog siv los ua lub teeb sensor. Txij li thaum tam sim no nyob rau hauv nws yog proportional rau qhov siv ntawm lub teeb, nws kuj yog siv los ntsuas qhov siv ntawm lub teeb.

•Photodiodes nyob rau hauv cov pa luam yeeb detectors yuav siv tau kom hnov ​​pa taws thiab hluav taws.

•Photodiodes thiab LEDs ua ke los ua optical isolators thiab optical couplers

•Siv raws li lub hnub ci cell hauv hnub ci vaj huam sib luag

•Siv rau barcode scanner, cim cim

•Rau qhov teeb meem nrhiav pom,

•Yuav siv tau raws li nplooj ntawv nyob thiab nplooj ntawv txee hauv tshuab luam ntawv

•Rau qhov sib thooj, ib qho oximeter

•Nws kuj yog siv rau optical encoders thiab decoders

•Kev xa cov ntaub ntawv kho qhov muag, raws li kev sib txuas lus fiber ntau

•Position sensor

Cov ntaub ntawv tiv tauj:

Yog tias koj muaj lus nug, thov hu rau peb. Txawm peb cov neeg muas zaub nyob qhov twg thiab peb cov kev xav tau yog dab tsi, peb yuav ua raws li peb lub hom phiaj los muab peb cov neeg siv khoom zoo, tus nqi qis, thiab kev pabcuam zoo tshaj plaws.