Un فوٹوڈیوڈ ایک ہے الیکٹرانک جزو جو روشنی کے سامنے آنے پر فوٹوکورنٹ پیدا کرتا ہے۔ فوٹوڈیوڈس کا استعمال فوٹو وولٹک سولر سیلز اور لکیری فوٹو ڈیٹیکٹرز میں کیا جاتا ہے، ایسے سینسر جو روشنی کے سگنلز، جیسے آپٹیکل سگنلز یا ریڈیو لہروں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ فوٹوڈیوڈس کو غیر برقی ایپلی کیشنز میں بھی استعمال کیا جاتا ہے جیسے فوٹو لیتھوگرافی، جو ویفرز پر پیٹرن بنانے کے لیے چھوٹے آئینے کا استعمال کرتی ہے۔
میں فوٹوولٹک شمسی خلیاتفوٹوڈیوڈ کی سب سے عام قسم سلکان سے بنی ہے۔ دوسرے مواد سے بنے فوٹوڈیوڈس بھی ہیں، جیسے گیلیم آرسنائیڈ (GaAs)، انڈیم فاسفائیڈ (InP)، اور گیلیم نائٹرائڈ (GaN)۔ ان مختلف مواد میں مختلف خصوصیات ہیں جو انہیں مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتی ہیں۔ فوٹوڈیوڈس عام طور پر سیمی کنڈکٹر میٹریل کو زیادہ کیریئرز کے ساتھ ڈوپ کرکے بنائے جاتے ہیں۔ اضافی الیکٹران یا سوراخ مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران شامل ڈوپنگ ایجنٹوں سے آتے ہیں۔ مزید برآں، یہ اندرونی طور پر آسان ہے، ایک pn جنکشن کے ساتھ جہاں ایک طرف مثبت چارج ہوتا ہے اور دوسرا منفی۔ جب روشنی ڈائیوڈ سے ٹکراتی ہے، تو اس سے الیکٹران مثبت طرف اور سوراخ منفی کی طرف بہنے کا سبب بنتے ہیں۔ یہ ڈایڈڈ کو چارج کرتا ہے، ایک فوٹوکورنٹ بناتا ہے جو ڈایڈڈ سے نکل کر سرکٹ میں جاتا ہے۔
یہ کس طرح کام کرتا ہے؟
فوٹوڈیوڈ ایک الیکٹرانک جزو ہے جو روشنی کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ ڈیجیٹل کیمروں اور دیگر آلات جیسے خوردبین اور دوربینوں میں استعمال ہوتا ہے۔
میرا مطلب ہے، فوٹون کو الیکٹران میں تبدیل کرکے کام کرتا ہے۔ فوٹو الیکٹرک اثر نامی ایک عمل کے ذریعے۔ روشنی کے ہر فوٹون میں توانائی ہوتی ہے جس کی وجہ سے فوٹوڈیوڈ سے الیکٹران خارج ہوتے ہیں۔ یہ الیکٹران ایک کپیسیٹر میں جمع کیے جاتے ہیں، جو فوٹوڈیوڈ کے ذریعے پائے جانے والے روشنی کے فوٹون کے متناسب برقی سگنل بناتے ہیں۔ فوٹوڈیوڈس عام طور پر سیمی کنڈکٹر مواد جیسے سلکان، گیلیم آرسنائیڈ، یا III-V مواد سے بنائے جاتے ہیں۔ فوٹوڈیوڈس دوسرے مواد جیسے جرمینیم یا انڈیم فاسفائیڈ سے بھی بنائے جا سکتے ہیں، لیکن یہ مواد سلکان اور گیلیم آرسنائیڈ سے کم عام ہیں۔
سے لے کر طول موج کے ساتھ روشنی کا پتہ لگانے کے لیے فوٹوڈیوڈس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مرئی روشنی (400-700 nm) سے انفراریڈ (1-3 μm). تاہم، سلیکون جذب بینڈ کی حدود کی وجہ سے، فوٹوڈیوڈس کے لیے لمبی لہر والے انفراریڈ (>4 μm) کا پتہ لگانا مشکل ہے۔ مزید برآں، ہائی پاور لیزرز تیزی سے گرم ہونے کی وجہ سے سلیکون سینسر کو نقصان پہنچا سکتے ہیں جو لیزر الیومینیشن کے نتیجے میں ہوتا ہے۔
فوٹوڈیوڈ ایپلی کیشنز
فوٹوڈیوڈ a سے مختلف ہے۔ مزاحمت LDR، یعنی فوٹو ریزسٹرس یا روشنی سے حساس مزاحم۔ فوٹوڈیوڈ کے معاملے میں، یہ رسپانس ٹائم میں بہت تیز ہے، جو اسے استعمال کرنے کے نئے طریقے کھولتا ہے:
- اندھیرے یا روشنی میں تبدیلیوں کے لیے تیز ردعمل کے سرکٹس کے لیے۔
- لیزر ریڈنگ کے لیے سی ڈی پلیئرز۔
- آپٹیکل چپس.
- فائبر آپٹک کنکشن کے لیے۔
- وغیرہ
جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، فوٹوڈیوڈ کی ایپلی کیشنز وسیع ہیں، اور یہ اپنے ردعمل کے لیے LDR ریزسٹر سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ لہذا، بہت سی ایپلی کیشنز ہیں جہاں ایک LDR درست نہیں ہوگا اور فوٹوڈیوڈ ہے۔
Arduino کے ساتھ ضم کریں۔
ضم کرنے کے لئے Arduino بورڈ کے ساتھ photodiode، یہ صرف اجزاء کو صحیح طریقے سے جوڑنے اور کوڈ لکھنے کا معاملہ ہے۔ یہاں میں آپ کو ایک مثال دکھاؤں گا، حالانکہ آپ اس میں ترمیم کر کے اپنی ضرورت کے منصوبے بنا سکتے ہیں۔ جہاں تک کنکشن کا تعلق ہے، یہ بہت آسان ہے، اس معاملے میں ہم A1 ان پٹ استعمال کرنے جا رہے ہیں، یعنی اینالاگ والا، لیکن اگر آپ چاہیں تو کوئی اور اینالاگ استعمال کر سکتے ہیں۔ اور فوٹوڈیوڈ کا دوسرا پن GND سے منسلک ہوگا۔
کوڈ کے طور پر، یہ مندرجہ ذیل ہے، کے لئے ایک سادہ سادہ ٹکڑا روشنی کی شدت کی پیمائش کریں۔ فوٹوڈیوڈ کے ساتھ:
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);
}
تبصرہ کرنے والا پہلا ہونا