Un ஃபோட்டோடியோட் ஒரு உள்ளது மின்னணு கூறு இது ஒளிக்கு வெளிப்படும் போது ஒரு ஒளி மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. ஒளிமின்னழுத்த சூரிய மின்கலங்களிலும், லீனியர் ஃபோட்டோடெக்டர்களிலும், ஆப்டிகல் சிக்னல்கள் அல்லது ரேடியோ அலைகள் போன்ற ஒளி சமிக்ஞைகளைக் கண்டறியப் பயன்படும் சென்சார்கள் ஆகியவற்றில் ஃபோட்டோடியோட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. செதில்களில் வடிவங்களை வரைவதற்கு சிறிய கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தும் ஃபோட்டோலித்தோகிராபி போன்ற மின் அல்லாத பயன்பாடுகளிலும் ஃபோட்டோடியோட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இல் ஒளிமின்னழுத்த சூரிய மின்கலங்கள், மிகவும் பொதுவான வகை ஃபோட்டோடியோட் சிலிக்கானால் ஆனது. காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs), இண்டியம் பாஸ்பைடு (InP) மற்றும் காலியம் நைட்ரைடு (GaN) போன்ற பிற பொருட்களால் செய்யப்பட்ட ஃபோட்டோடியோட்களும் உள்ளன. இந்த வெவ்வேறு பொருட்கள் வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. ஃபோட்டோடியோட்கள் பொதுவாக செமிகண்டக்டர் பொருளை அதிகப்படியான கேரியர்களுடன் டோப் செய்வதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்கள் அல்லது துளைகள் உற்பத்தி செயல்முறையின் போது சேர்க்கப்பட்ட ஊக்கமருந்து முகவர்களிடமிருந்து வருகின்றன. மேலும், இது உள்நாட்டில் எளிமையானது, ஒரு பக்கம் நேர்மறையாகவும் மற்றொன்று எதிர்மறையாகவும் இருக்கும் pn சந்திப்பு. ஒளி டையோடைத் தாக்கும் போது, எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறை பக்கத்திற்கு பாயும் மற்றும் துளைகள் எதிர்மறைக்கு பாயும். இது டையோடை சார்ஜ் செய்கிறது, இது ஒரு ஒளி மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது டையோடில் இருந்து ஒரு சுற்றுக்குள் பாயும்.
அது எவ்வாறு வேலை செய்கிறது?
ஃபோட்டோடியோட் என்பது ஒளியை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றும் ஒரு மின்னணு கூறு ஆகும். இது டிஜிட்டல் கேமராக்கள் மற்றும் நுண்ணோக்கிகள் மற்றும் தொலைநோக்கிகள் போன்ற பிற சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அதாவது, ஃபோட்டான்களை எலக்ட்ரான்களாக மாற்றுவதன் மூலம் செயல்படுகிறது ஒளிமின் விளைவு எனப்படும் செயல்முறை மூலம். ஒளியின் ஒவ்வொரு ஃபோட்டானுக்கும் ஆற்றல் உள்ளது, இது ஃபோட்டோடியோடில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது. இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஒரு மின்தேக்கியில் சேகரிக்கப்பட்டு, ஃபோட்டோடியோட் மூலம் கண்டறியப்பட்ட ஒளியின் ஃபோட்டான்களுக்கு விகிதாசார மின் சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது. ஃபோட்டோடியோட்கள் பொதுவாக சிலிக்கான், காலியம் ஆர்சனைடு அல்லது III-V பொருட்கள் போன்ற குறைக்கடத்தி பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஃபோட்டோடியோட்கள் ஜெர்மானியம் அல்லது இண்டியம் பாஸ்பைடு போன்ற பிற பொருட்களிலிருந்தும் தயாரிக்கப்படலாம், ஆனால் இந்த பொருட்கள் சிலிக்கான் மற்றும் காலியம் ஆர்சனைடை விட குறைவாகவே காணப்படுகின்றன.
வரையிலான அலைநீளங்களைக் கொண்ட ஒளியைக் கண்டறிய ஃபோட்டோடியோட்கள் பயன்படுத்தப்படலாம் புலப்படும் ஒளி (400-700 nm) முதல் அகச்சிவப்பு வரை (1-3 μm). இருப்பினும், சிலிக்கான் உறிஞ்சுதல் பட்டைகளின் வரம்புகள் காரணமாக, நீண்ட அலை அகச்சிவப்பு (> 4 μm) கண்டறிதல் ஃபோட்டோடியோட்களுக்கு கடினமாக உள்ளது. கூடுதலாக, லேசர் வெளிச்சத்தின் விளைவாக விரைவான வெப்பமாக்கல் காரணமாக உயர்-சக்தி லேசர்கள் சிலிக்கான் சென்சார்களை சேதப்படுத்தும்.
ஃபோட்டோடியோட் பயன்பாடுகள்
ஃபோட்டோடியோட் என்பது a இலிருந்து வேறுபட்டது எதிர்ப்பு LDR, அதாவது, ஃபோட்டோரெசிஸ்டர்கள் அல்லது ஒளி-உணர்திறன் எதிர்ப்பிகள். ஃபோட்டோடியோடைப் பொறுத்தவரை, பதில் நேரத்தில் இது மிக வேகமாக இருக்கும், இது அதைப் பயன்படுத்துவதற்கான புதிய வழிகளைத் திறக்கிறது:
- இருள் அல்லது வெளிச்சத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு விரைவான பதில் சுற்றுகளுக்கு.
- லேசர் வாசிப்புக்கான சிடி பிளேயர்கள்.
- ஆப்டிகல் சில்லுகள்.
- ஃபைபர் ஆப்டிக் இணைப்புகளுக்கு.
- முதலியன
நீங்கள் பார்க்கிறபடி, ஃபோட்டோடியோட்டின் பயன்பாடுகள் பரந்த அளவில் உள்ளன, மேலும் அதன் பதிலுக்காக இது எல்டிஆர் மின்தடையத்தை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது. எனவே, எல்டிஆர் செல்லுபடியாகாத மற்றும் ஃபோட்டோடியோட் இருக்கும் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன.
Arduino உடன் ஒருங்கிணைக்கவும்
ஒருங்கிணைக்க ஆர்டுயினோ போர்டுடன் போட்டோடியோட், கூறுகளை சரியாக இணைத்து குறியீட்டை எழுதுவது தான். இங்கே நான் உங்களுக்கு ஒரு உதாரணத்தைக் காண்பிப்பேன், இருப்பினும் நீங்கள் அதை மாற்றியமைத்து உங்களுக்குத் தேவையான திட்டங்களை உருவாக்கலாம். இணைப்பைப் பொறுத்தவரை, இது மிகவும் எளிதானது, இந்த விஷயத்தில் நாங்கள் A1 உள்ளீட்டைப் பயன்படுத்தப் போகிறோம், அதாவது அனலாக் ஒன்றைப் பயன்படுத்துகிறோம், ஆனால் நீங்கள் விரும்பினால் வேறு எந்த அனலாக் ஒன்றையும் பயன்படுத்தலாம். ஃபோட்டோடியோடின் மற்ற முள் GND உடன் இணைக்கப்படும்.
குறியீட்டைப் பொறுத்தவரை, இது பின்வருபவை, ஒரு எளிய எளிய துணுக்கு ஒளியின் தீவிரத்தை அளவிடவும் ஃபோட்டோடியோட் உடன்:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print();
}
void loop ()
{
int lightsensor = analogRead(A1);
float voltage = lightsensor * (5.0 / 1023.0);
Serial.print(voltage);
Serial.println();
delay(2000);
}