ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের মৌলিক বিষয়। মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটি অফ প্রিন্টিং আর্টস

অপটিক্যাল বিকিরণ উত্স ব্যবহৃত হয় অপটোইলেক্ট্রনিক্স, সাধারণভাবে বলতে গেলে, খুব বৈচিত্র্যময়। যাইহোক, তাদের অধিকাংশই (সাবমিনিয়েচার ইনক্যান্ডেসেন্ট এবং গ্যাস-ডিসচার্জ লাইট বাল্ব, পাউডার এবং ফিল্ম ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট ইমিটার, ভ্যাকুয়াম ক্যাথোডোলুমিনেসেন্ট ইমিটার এবং অন্যান্য অনেক ধরনের) পুরো সেটকে সন্তুষ্ট করে না। আধুনিক প্রয়োজনীয়তাএবং শুধুমাত্র কিছু ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়, প্রধানত নির্দেশক ডিভাইসে এবং আংশিকভাবে অপটোকপলারে।

একটি নির্দিষ্ট উত্সের সম্ভাবনাগুলি মূল্যায়ন করার সময়, সক্রিয় আলোকিত পদার্থের (বা কার্য ভলিউম পূরণকারী পদার্থ) একত্রিতকরণের অবস্থা দ্বারা নির্ধারিত ভূমিকা পালন করা হয়। সমস্ত সম্ভাব্য বিকল্পগুলির মধ্যে (শূন্য, গ্যাস, তরল, কঠিন), একটি কঠিন-স্থিতি পদার্থকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয় এবং এটি একটি একরঙা পদার্থকে "ভিতরে" দেওয়া হয় কারণ এটি ডিভাইসগুলির সর্বাধিক স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে।

অপটোইলেক্ট্রনিক্সের ভিত্তি দুটি বিকিরণকারী গ্রুপ দ্বারা গঠিত হয়:

1) সুসঙ্গত বিকিরণ (লেজার) এর অপটিক্যাল জেনারেটর, যার মধ্যে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলিকে আলাদা করা উচিত;

1) স্বতঃস্ফূর্ত ইনজেকশন ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স নীতির উপর ভিত্তি করে আলো-নির্গত অর্ধপরিবাহী ডায়োড।

একটি অপটোইলেক্ট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যাইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন নির্গত বা রূপান্তর করা, বর্ণালীর দৃশ্যমান, ইনফ্রারেড এবং (বা) অতিবেগুনী অঞ্চলে এই বিকিরণের প্রতি সংবেদনশীল, বা এর উপাদানগুলির অভ্যন্তরীণ মিথস্ক্রিয়ার জন্য এই জাতীয় বিকিরণ ব্যবহার করা।

অপটোইলেক্ট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর ইমিটার, রেডিয়েশন রিসিভার, অপটোকপলার এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলিতে ভাগ করা যেতে পারে (চিত্র 2.1)।

একটি সেমিকন্ডাক্টর ইমিটার হল একটি অপটোইলেক্ট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা স্পেকট্রামের দৃশ্যমান, ইনফ্রারেড এবং অতিবেগুনী অঞ্চলে বৈদ্যুতিক শক্তিকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের শক্তিতে রূপান্তর করে।

অনেক সেমিকন্ডাক্টর ইমিটার শুধুমাত্র অসামঞ্জস্যপূর্ণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে স্পেকট্রামের দৃশ্যমান অঞ্চলে সেমিকন্ডাক্টর ইমিটার - সেমিকন্ডাক্টর ইনফরমেশন ডিসপ্লে ডিভাইস (আলো-নির্গত ডায়োড, সেমিকন্ডাক্টর সাইন ইন্ডিকেটর, স্কেল এবং স্ক্রিন), সেইসাথে স্পেকট্রামের ইনফ্রারেড অঞ্চলে সেমিকন্ডাক্টর ইমিটার - ইনফ্রারেড ইমিটিং ডায়োড।

সুসংগত অর্ধপরিবাহী বিকিরণকারী- এগুলি বিভিন্ন ধরণের উত্তেজনা সহ সেমিকন্ডাক্টর লেজার। তারা একটি নির্দিষ্ট প্রশস্ততা, ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ, প্রচারের দিক এবং মেরুকরণের সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করতে পারে, যা সুসংগত ধারণার সাথে মিলে যায়।

কাজের উদ্দেশ্য পরীক্ষামূলকভাবে আলোক সংবেদনশীল এবং আলো-নিঃসরণকারী ডিভাইসগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা।

সংক্ষিপ্ত তাত্ত্বিক তথ্য।

অপটোইলেক্ট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস দুটি গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে: নির্গত এবং আলোক সংবেদনশীল (ফটোরসিভিং)। প্রথম গ্রুপে রয়েছে এলইডি এবং সেমিকন্ডাক্টর লেজার ইমিটার, এবং দ্বিতীয় গ্রুপে রয়েছে ফটোডিওড, ফটোট্রান্সিস্টর, ফটোথাইরিস্টর, ফটোরেসিস্টর এবং আরও অনেক কিছু।

ভূমিকা. অপটোইলেক্ট্রনিক্সের আধুনিক ক্ষেত্রটি অত্যন্ত বিস্তৃত, যা এমন ডিভাইসগুলির অধ্যয়নকে কভার করে যার অপারেশন অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক ঘটনার সাথে সম্পর্কিত, যেমন বিভিন্ন ধরণের আলোক সংবেদনশীল কোষ, আলোক জেনারেটর, মডুলেটর, প্রদর্শন ইত্যাদি। আমরা আলো নিঃসরণকারী ডিভাইস এবং ডিটেক্টর অধ্যয়নের মধ্যে নিজেদের সীমাবদ্ধ রাখব।

সংজ্ঞা Optoelectronics হল ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতির অধ্যয়ন এবং প্রয়োগ যা আলো সরবরাহ করে, সনাক্ত করে এবং নিয়ন্ত্রণ করে। অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলি হল বৈদ্যুতিক রূপান্তরকারী থেকে অপটিক্যাল বা অপটিক্যাল থেকে বৈদ্যুতিক, বা এমন ডিভাইস যা তাদের অপারেশনে এই জাতীয় ডিভাইসগুলি ব্যবহার করে।

একটি LED হল একটি যন্ত্র যার সংমিশ্রণে অন্তর্ভুক্ত অর্ধপরিবাহী পদার্থের স্তরগুলির মধ্যে p-n সংযোগ রয়েছে। এটি এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের শক্তিকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বেমানান বিকিরণে রূপান্তরিত করে।

যখন একটি ফরোয়ার্ড কারেন্ট p-n জংশন জোনে ডায়োডের মধ্য দিয়ে যায়, তখন ইলেকট্রন এবং গর্তের পুনর্মিলন ঘটে। এই প্রক্রিয়াটি সম্পর্ক দ্বারা নির্ধারিত ফ্রিকোয়েন্সি সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ দ্বারা অনুষঙ্গী হতে পারে:

এই ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিক শক্তিকে আলোক শক্তিতে রূপান্তর করে। বৈদ্যুতিক শক্তি দ্বারা সক্রিয় হলে তারা আলো নির্গত করে। এই ডিভাইসগুলি যখন আলোকিত হয় তখন একটি ছোট বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করে, যার ফলে আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

এলইডি হল সেইগুলি যেগুলি রঙিন আলোর বাল্বগুলির আকারে পাওয়া যায় যা অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস, বাড়ির যন্ত্রপাতি, খেলনা এবং অন্যান্য অনেক জায়গায় পাওয়া যায়। আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি এমন ডায়োড যা আলোর উত্পাদনকে প্রভাবিত করে যখন তাদের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। ডায়োডগুলির একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা কারেন্টকে কেবল একটি দিকে যেতে দেয় এবং অন্য দিকে নয়।

- সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপের সাথে সম্পর্কিত মান, - প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক। যাইহোক, একই সাথে এই (বিকিরণীয়) পুনর্মিলন প্রক্রিয়ার সাথে, একটি অ-বিকিরণকারীও কাজ করে, বিশেষত স্ফটিক জালি দ্বারা শক্তি শোষণের সাথে যুক্ত। এলইডি তৈরি করার সময়, তারা এর প্রভাব কমানোর চেষ্টা করে। বৈদ্যুতিক শক্তিকে আলোতে রূপান্তর করার দক্ষতা মান দ্বারা অনুমান করা হয় , অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা বলা হয়। এটি নির্গত ফোটনের সংখ্যার সাথে বাহকের পুনরায় সংযুক্ত জোড়ার সংখ্যার অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়।

হালকা emitting ডায়োড. এই অমেধ্যগুলিকে দাতা পরমাণু বলা হয় কারণ তারা গঠনে তুলনামূলকভাবে "মুক্ত" ইলেকট্রন অবদান রাখে। এই অমেধ্যগুলিকে গ্রহণকারী পরমাণু বলা হয় কারণ জালির সমযোজী বন্ধন সম্পূর্ণ করার জন্য ইলেকট্রনের সংখ্যা অপর্যাপ্ত, ফলে একটি গর্ত তৈরি হয় যা দ্রুত একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করবে। ইলেকট্রন এবং গর্তের প্রভাবে নড়াচড়া করতে পারে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, এবং যখন তারা পুনরায় মিলিত হয়, একটি ফোটন বা আলোর কণা গঠিত হয়। এই পুনঃসংযোগের জন্য আনবাউন্ড মুক্ত ইলেক্ট্রনের শক্তি অন্য অবস্থায় স্থানান্তরিত করা প্রয়োজন।

(5.1) থেকে নিম্নরূপ, LED বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য

সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। জার্মেনিয়াম, সিলিকন এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইড দিয়ে তৈরি ডায়োডগুলির জন্য, সর্বাধিক নির্গত শক্তি ইনফ্রারেড অঞ্চলে ঘটে এবং উপরন্তু, জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন ডায়োডগুলির জন্য অ-বিকিরণকারী পুনর্মিলনের উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে।

এই লেখাগুলোও আকর্ষণীয় হতে পারে

সিলিকন এবং জার্মেনিয়ামে, সংখ্যাগরিষ্ঠ তাপ আকারে, এবং নির্গত আলো নগণ্য। এই ত্রুটিগুলি নেটওয়ার্কে হারমোনিক্সের উপস্থিতি, সেইসাথে পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির পরিমাপের নির্ভুলতার কারণে ঘটে। বিচারক কি প্রাথমিক তথ্যের উপর নির্ভর করতে পারেন যা কেবল পক্ষগুলিতে অভিযোগ করা হয়নি, তবে যা অবশ্যই অন্য কোনও উপায়ে অর্জিত হয়েছে, বা তিনি কেবল পক্ষগুলির অভিযোগের ভিত্তিতে তার সিদ্ধান্তের ভিত্তি করতে পারেন? কেন প্রকল্প ব্যবস্থাপনায় জ্ঞানের শরীর ব্যবহার করবেন? . প্লাজমা অপটোইলেক্ট্রনিক্স প্রকল্পটি জৈব ইলেকট্রনিক্সের পরীক্ষামূলক এবং নীচের দিকের গবেষণায় জড়িত, ডিভাইসগুলি বাস্তবায়ন থেকে শুরু করে তাদের অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্য, তাদের ভৌত বৈশিষ্ট্যের মডেলিং পর্যন্ত।

দৃশ্যমান পরিসরে নির্গত এলইডি তৈরি করতে, বিশেষ অর্ধপরিবাহী উপকরণ ব্যবহার করা হয় - গ্যালিয়াম ফসফাইড, গ্যালিয়াম নাইট্রাইড, সিলিকন কার্বাইড এবং একটি বড় ব্যান্ড ফাঁক সহ অন্যান্য। আধুনিক এলইডি বিভিন্ন ব্যান্ড ফাঁক সহ উপকরণের উপর ভিত্তি করে হেটারোজেকশন, অর্থাৎ সেমিকন্ডাক্টর স্ট্রাকচার ব্যবহার করে।

জৈব ইলেকট্রনিক্সের ক্ষেত্রে মৌলিক ডিভাইস ব্যবহার করে বিভিন্ন প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত। ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে এবং লজিক সার্কিটে কম-এনার্জি লাইটিং ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে আলো-নিঃসরণকারী ডায়োড - যাযাবর বা অফ-গ্রিড বৈদ্যুতিক ওয়্যারিং সমর্থন করার জন্য মেমরি। গোষ্ঠীর কার্যক্রমগুলি একাডেমিক বিশ্বের অংশীদারদের পাশাপাশি আঞ্চলিক এবং জাতীয় শিল্প কাঠামোর সাথে স্থানীয়, জাতীয় এবং আন্তর্জাতিক সহযোগিতার মাধ্যমে বিকশিত হয়।

আয়ন রশ্মির সাথে বাষ্প জমা

বেশিরভাগ অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদান ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন দ্বারা উত্পাদিত ক্যাথোড ব্যবহার করে। আয়ন রশ্মি বাষ্প জমা একটি সাবস্ট্রেটের উপর বাষ্পীভবনের মাধ্যমে জমা করা এবং একই সাথে শক্তিবর্ধক আয়নগুলির একটি রশ্মির সাথে স্তরটিকে উন্মুক্ত করা জড়িত। এই পদ্ধতির ফলে অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক এবং পরিবর্তন হয় রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যজমা স্তর। এই পদ্ধতিটি বিশেষত, উপাদানগুলির মধ্যে অক্সিজেন এবং জলের বিস্তার সীমিত করার জন্য জমা স্তরগুলিকে সংকুচিত করা সম্ভব করে তোলে। এটি উপাদানগুলির পরিষেবা জীবনকে উন্নত করে।

চিত্রে। চিত্র 5.1 তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (বর্ণালী বৈশিষ্ট্য) উপর LED-এর বিকিরণের তীব্রতার নির্ভরতা দেখায়;

ভাত। 5.1। বৈদ্যুতিক ডায়াগ্রামে LED-এর বর্ণালী বৈশিষ্ট্য এবং উপাধি।

ন্যানোস্ট্রাকচার্ড অজৈব সেমিকন্ডাক্টরগুলির বিকাশ

এই প্রসঙ্গে, ল্যাবরেটরিতে নরম আয়ন রশ্মি স্পুটারিং কৌশল তৈরি করা হয়েছিল। জৈব বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে হাইব্রিড অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদান এবং অজৈব পদার্থএকই ডিভাইসে, এখন প্রতিযোগিতামূলক কম খরচের সমাধানগুলির বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সম্ভাবনা প্রদর্শন করেছে। এই প্রেক্ষাপটে, আমরা আমাদের ডিভাইসের সক্রিয় স্তরগুলিতে ব্যবহৃত সু-নিয়ন্ত্রিত morphologies সহ অজৈব ধাতব অক্সাইড ন্যানোক্রিস্টালগুলির সংশ্লেষণে আগ্রহী, সেইসাথে স্বচ্ছ পরিবাহী ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত অ্যারোসল পাইরোলাইসিস দ্বারা অজৈব পাতলা স্তরগুলির জমা, ব্লকিং স্তর বা ল্যাবরেটরি-উন্নত উপাদানগুলিতে বাফার স্তরগুলি।

একটি LED (চিত্র 5.2) এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য একটি প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের মতো। এর বিশেষত্ব হল যে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজগুলি বেশ কয়েকটি ভোল্টে পৌঁছাতে পারে (বড় ব্যান্ড গ্যাপের কারণে), এবং পিএন জংশনের ছোট পুরুত্বের কারণে বিপরীত ভোল্টেজগুলি ছোট। একটি LED এর বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের ক্ষেত্রে, p-n জংশনের আয়তনের প্রভাবের কারণে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির বিকিরণও ঘটতে পারে। যাইহোক, এই মোডে বিকিরণের তীব্রতা কম, এবং এটি ব্যবহারিক প্রয়োগ খুঁজে পায় না।

নতুন প্রযুক্তি উদ্ভাবিত হচ্ছে

লেজার অ্যাবলেশনের মাধ্যমে জৈব পদার্থের এম্বেডিং। . লেজার অ্যাবলেশন প্রপঞ্চটি পাতলা জৈব স্তর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে: এটি তাপমাত্রায় নিয়ন্ত্রিত বেধের স্তর এবং ভাল স্ফটিক মানের উত্পাদন করার সুবিধা রয়েছে পরিবেশ. যৌগের আণবিক কাঠামোর অবক্ষয় এড়াতে, থ্রেশহোল্ড ফ্লুয়েন্সের কাছাকাছি কম ফ্লাক্স ঘনত্বে কাজ করা প্রয়োজন। লেজার অ্যাবলেশন একটি মুখোশের মাধ্যমে পূর্বে জমা হওয়া স্তরগুলির নির্বাচনী এচিং করার অনুমতি দেয়।

ভাত। 5.2। LEDs এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য।

একটি LED এর একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল উজ্জ্বলতা, অর্থাৎ বিকিরণের উজ্জ্বলতার নির্ভরতা ফরোয়ার্ড কারেন্টের মাত্রার উপর। উজ্জ্বলতা আলোকিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের সাথে আলোকিত তীব্রতার অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই ধরনের একটি বৈশিষ্ট্যের একটি আনুমানিক দৃশ্য চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.3। প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত বিভাগে এর বাঁকগুলি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে নিম্ন এবং উচ্চ স্রোতে অ-বিকিরণকারী পুনর্মিলনের সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়।

কার্বন ন্যানোটিউবের উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রোডের বিকাশ। . বৈদ্যুতিক দৃষ্টিকোণ থেকে, ন্যানোটিউবগুলির জ্যামিতির উপর নির্ভর করে ধাতব বা অর্ধপরিবাহী হওয়ার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সমাধান পদ্ধতির মাধ্যমে, আমরা কার্বন ন্যানোটিউব-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোড বিকাশ এবং অপ্টিমাইজ করার লক্ষ্য রাখি।

সহ-বর্ষণ দ্বারা হাইব্রিড উপাদানগুলির বিকাশ। . হাইব্রিড উপাদানের সহ-বর্ষণের নীতি। একটি নতুন পদ্ধতি হিসাবে, আমরা বাষ্পীভবনের মাধ্যমে জৈব উপাদানের সহ-বর্ষণ এবং আয়ন স্পুটারিং দ্বারা অজৈব উপাদানের প্রস্তাব করি। এই জাতীয় হাইব্রিড স্তরগুলি উপাদানগুলিকে এনক্যাপসুলেট করার জন্য বাধা স্তর হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

ভাত। 5.3। LED এর উজ্জ্বলতার বৈশিষ্ট্য।

এলইডি, অন্যান্য নির্গমনকারী যন্ত্রের বিপরীতে (ভাস্বর আলো, ইত্যাদি), খুব দ্রুত-অভিনয় (জড়তা-মুক্ত)। যে সময়ে একটি আয়তক্ষেত্রাকার প্রত্যক্ষ কারেন্ট পালস প্রয়োগ করার সময় LED দ্বারা উত্পন্ন আলোকিত প্রবাহ তার সর্বোচ্চ রেঞ্জে কয়েক মাইক্রোসেকেন্ড থেকে দশ ন্যানোসেকেন্ড পর্যন্ত পৌঁছায়।

অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস

জৈব এবং হাইব্রিড ফটোভোলটাইক কোষ

ফোটোভোলটাইক কোষগুলি ফোটন শোষণ করে আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে দেয়, তারপরে ইলেকট্রন-দানকারী এবং ইলেকট্রন-গ্রহনকারী উপাদান সমন্বিত একটি সক্রিয় স্তরে বিনামূল্যে চার্জ তৈরি করে এবং অবশেষে স্থানান্তর করে। ছোট সংযোজিত অণু বা সেমিকন্ডাক্টিং পলিমারের উপর ভিত্তি করে জৈব কোষগুলি নমনীয় সাবস্ট্রেটে কম খরচে তৈরি হওয়ার সুবিধা রয়েছে।

জৈব সৌর কোষ জন্য, প্রধান উদ্দেশ্য হয়. সংযোজিত পলিমার এবং দ্রবণীয় আণবিক গ্রহণকারীর উপর ভিত্তি করে বাষ্পীভূত ছোট অণু এবং কোষের উপর ভিত্তি করে উভয় উপাদানের জন্য ন্যানোমিটার স্কেলে রূপবিদ্যার নিয়ন্ত্রণ।

LEDs নিম্নলিখিত প্রধান পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: সর্বাধিক বিকিরণ বা আভা রঙের তরঙ্গদৈর্ঘ্য; প্রদত্ত ফরোয়ার্ড কারেন্টে উজ্জ্বলতা বা আলোকিত তীব্রতা; একটি প্রদত্ত ফরোয়ার্ড কারেন্টে ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং সর্বাধিক অনুমোদিত ফরওয়ার্ড কারেন্ট, বিপরীত ভোল্টেজ এবং LED দ্বারা অপসারিত শক্তি।

একটি ফটোডিওড হল একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যার p-n সংযোগ বাহ্যিক বিকিরণের জন্য উন্মুক্ত। যদি বাহ্যিক ভোল্টেজের উত্সগুলি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের টার্মিনালগুলির সাথে সংযুক্ত না থাকে তবে p-n জংশনটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থায় থাকে। এই ক্ষেত্রে, ডায়োড টার্মিনালগুলিতে সম্ভাব্য পার্থক্য শূন্য, এবং সেমিকন্ডাক্টর স্তরগুলির মধ্যে ইন্টারফেসে একটি অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রয়েছে যা p-n জংশনের মাধ্যমে সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের চলাচলকে বাধা দেয়।

আয়ন মরীচি পদ্ধতি ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোডের অপ্টিমাইজেশন। তাদের বৈশিষ্ট্য এবং তাদের জীবনকাল উন্নত করার জন্য কোষগুলির সক্রিয় অঞ্চলগুলির মডেলিং। বাষ্পীভূত ছোট অণুর উপর ভিত্তি করে সৌর কোষের ইলেক্ট্রোড কাঠামোর অপ্টিমাইজেশন। জৈব উপাদানগুলির সমান্তরালে, আমরা সম্প্রতি ন্যানোস্ট্রাকচারযুক্ত ধাতব অক্সাইডের উপর ভিত্তি করে হাইব্রিড ফটোভোলটাইক কোষগুলির উত্পাদন এবং অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্য শুরু করেছি। আমরা প্রধানত সলিড-স্টেট ডাই-সংবেদনশীল কোষগুলিতে আগ্রহী, যার সম্ভাব্য কর্মক্ষমতা সংবেদনশীল কোষগুলি ছাড়াও, আমরা প্রচলিত হাইব্রিড উপাদানগুলিও বিকাশ চালিয়ে যাচ্ছি।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের প্রভাবে (আলোকিতকরণের অধীনে), পরমাণুর সাথে ইলেকট্রনের বন্ধনগুলি ট্রানজিশন ভলিউমে ভেঙে যায় - ইলেকট্রন-হোল জোড়ার প্রজন্ম। এই ঘটনাটিকে অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাব বলা হয়। পিএন জংশন ক্ষেত্রটি ফলস্বরূপ গর্তগুলিকে অঞ্চলে নিয়ে যাবে পি-সেমিকন্ডাক্টর, এবং ইলেকট্রন, যথাক্রমে, ইন n-সেমিকন্ডাক্টর, উত্পন্ন বাহককে আলাদা করে। এই ক্ষেত্রে, একটি নির্দিষ্ট সম্ভাব্য পার্থক্য সেমিকন্ডাক্টর স্তরগুলির বাইরের প্রান্তে প্রদর্শিত হবে (ডায়োডের অ্যানোডে "+", এর ক্যাথোডে "–") এবং একই সময়ে পিএন-এর সম্ভাব্য বাধার উচ্চতা। জংশন এই পার্থক্যের পরিমাণ দ্বারা হ্রাস পাবে।

ন্যানোপোরাস মেটাল অক্সাইড স্তরগুলির কম খরচে বিকাশের মাধ্যমে ন্যানোস্কেল আর্কিটেকচারের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের লক্ষ্যে প্রধান প্রচেষ্টা। কঠিন অবস্থায় সংবেদনশীল রঞ্জক কোষের নীতি। যোগাযোগ: থিয়েরি ট্রিগোট, ব্রুনো লুকাস। দলটি জৈব ট্রানজিস্টরের উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রনিক সার্কিট তৈরির জন্য নতুন প্রযুক্তি তৈরি করছে। লক্ষ্য হল ব্যবহৃত উপকরণ এবং ব্যবহৃত উৎপাদন পদ্ধতির কারণে কম খরচে পণ্য প্রাপ্ত করা। গবেষণার দুটি ক্ষেত্র প্রাথমিকভাবে গবেষণাগারে বিকশিত হয়েছে।

স্বচ্ছ জৈব ট্রানজিস্টর। প্রিন্টিং পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত নমনীয় সার্কিট। একটি তাত্ত্বিক দৃষ্টিকোণ থেকে অধ্যয়ন. জৈব অর্ধপরিবাহী পদার্থবিদ্যা। মুদ্রণ প্রযুক্তি সমাধান. ইন্টারফেসের অবস্থা: জমা পদ্ধতি এবং জমা উপকরণ অনুযায়ী।

আলোর প্রভাবে ফটোডিওড দ্বারা উত্পন্ন সম্ভাব্য পার্থক্যকে ফটো ইএমএফ বলা হয়।

. এর মান আলোকিত প্রবাহের উপর নির্ভর করে (চিত্র 5.4), কিন্তু ইএমএফের ফটো। যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্য অতিক্রম করতে পারে না . এটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে বাহ্যিক এবং অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রের দিকগুলি বিপরীত এবং বৃদ্ধির সাথে মোট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র যার ফলে চার্জ বাহকের চলাচল কমে যায়। ফটো emf সমান হলে। এবং বাহকদের চলাচলের শক্তি অদৃশ্য হয়ে যাবে। বাহ্যিক সার্কিট খোলা থাকলে ফটোডিওডের টার্মিনালগুলিতে যে সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি হয় তাকে ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ বলে।

জৈব চেইনের আর্কিটেকচার। একটি নমনীয় সাবস্ট্রেটে জমা একটি জৈব ট্রানজিস্টরের সাধারণ বৈশিষ্ট্য। উপরন্তু, আমরা জৈব ট্রানজিস্টরের উপর ভিত্তি করে অন্যান্য উন্নত উপাদান তৈরি করছি, যেমন ফটোভোলটাইক কোষ। সত্যিই, বিভিন্ন প্রভাবপদার্থ দ্বারা ফোটনের শোষণ বা নির্গমন দ্বারা কঠিন পদার্থে উত্পাদিত হতে পারে, যেমন ফটোকন্ডাক্টিভিটি বা ফটোভোলটাইক প্রভাব, যা সরাসরি পরিবহন প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত। একটি ফটোট্রানজিস্টর যেটি ট্রানজিস্টরের সক্রিয় স্তরের ফটোকন্ডাক্টিভ বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগায় তা একটি আলো-নিষ্কাশনযোগ্য সুইচ হিসাবে, একটি অপটিক্যাল গ্রিড পরিবর্ধক হিসাবে, একটি সনাক্তকরণ সার্কিট হিসাবে বা একটি সেন্সর হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ভাত। 5.4। ছবির নির্ভরতা emf. এবং আলোকিত প্রবাহের মাত্রা থেকে p-n জংশনের শর্ট সার্কিট কারেন্ট।

যদি একটি আলোকিত p-n জংশন সহ একটি ডায়োডের সীসাগুলি শর্ট সার্কিট করা হয়, তাহলে কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে ফটোকারেন্ট নামক একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হবে , ট্রানজিশন জোনে গঠিত মুক্ত বাহকদের নির্দেশিত চলাচলের কারণে ঘটে। তাদের আন্দোলন পরিবর্তনের অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে ঘটবে। যখন ফটোডিওড আলোকিত হয়, তখন এই কারেন্ট আলোর বিকিরণের শক্তি দ্বারা বজায় থাকবে, যার ফলে ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি হবে। শূন্য বাহ্যিক বর্তনী প্রতিরোধের সাথে, এই কারেন্টকে শর্ট সার্কিট কারেন্ট বলা হয়।

জৈব LEDs

হালকা উত্তেজনার অধীনে একটি নমনীয় স্তরের উপর জৈব ট্রানজিস্টর। জন্য ট্রানজিস্টর সময় প্রতিক্রিয়া বিভিন্ন ভোল্টেজড্রেন এবং আলোর উপর নির্ভর করে। যোগাযোগ ব্যক্তি: রেমি অ্যান্টনি, ব্রুনো লুকাস। জৈব আলো-নির্গত ডায়োড বৈদ্যুতিক শক্তিকে আলোক শক্তিতে রূপান্তর করে। কাঠামো দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা এক বা একাধিক জৈব স্তর সহ স্যান্ডউইচ-টাইপ, যার একটি নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য স্বচ্ছ। একটি উপাদানের টার্মিনালগুলিতে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা লোড ক্যারিয়ারগুলির প্রবর্তনের অনুমতি দেয় যা জৈব স্তরগুলিতে স্থানান্তরিত হবে এবং এই বাহকগুলির পুনর্মিলন একটি এক্সাইটন নামক একটি কোয়াসিপার্টিকেল তৈরি করে।

ফটোকারেন্টের মাত্রা ফটো-ইএমএফ মানের মত, আলোকিত প্রবাহের সমানুপাতিক (চিত্র 5.4), কিন্তু সংশ্লিষ্ট নির্ভরতা

একটি উচ্চারিত স্যাচুরেশন বিভাগ নেই, যেহেতু যেকোন সংখ্যক বাহকের জন্য গঠিত, তাদের উপর কাজ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্যের ক্ষেত্রের সমান হবে।

নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং অন্যান্য অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্য নির্গত স্তরের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। অন্ধকারে এবং আলোর নিচে ফটোসেলের বৈশিষ্ট্য। এই উপাদানগুলি, উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক নিরোধক বজায় রাখার মাধ্যমে তথ্য স্থানান্তর করার অনুমতি দেয়, যা জীবনকাল বা তাপ স্থিতিশীলতার পরিপ্রেক্ষিতে তাদের কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

উন্নত চরিত্রায়ন কৌশল

লোড এবং পরিবহন ঘটনা গতিশীলতা পরিমাপ

এইভাবে, জৈব উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি ক্যারিয়ারের গতিশীলতা এবং পরিবহন ব্যবস্থার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। অতএব, এই সূক্ষ্ম পরামিতিগুলির মূল্যায়ন করার জন্য যা পরিমাপ করা দরকার, আমরা অস্তরক পরিমাপের উপর ভিত্তি করে একটি গতিশীলতা পরিমাপ পদ্ধতি তৈরি করেছি: ফ্রিকোয়েন্সির একটি ফাংশন হিসাবে অস্তরক ক্ষতির উপস্থাপনে খুব কম ফ্রিকোয়েন্সিতে এক্সট্রাপোলেশন পরিবাহিতা পাওয়ার অনুমতি দেয়। তারপর, বর্তমান ঘনত্ব বনাম ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, ক্যারিয়ারের ঘনত্ব শেষ পর্যন্ত তাদের গতিশীলতা নির্ধারণের জন্য নির্ধারিত হয়।

সুতরাং, বাহ্যিক আলোর উত্সের উপস্থিতিতে, ফটোডিওড একটি ইএমএফ জেনারেটর হিসাবে কাজ করতে পারে। বা বর্তমান, যেমন আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরকারীর কার্য সম্পাদন করে। সৌর রূপান্তরকারীর (ব্যাটারি) অপারেশন এই নীতির উপর ভিত্তি করে। ফটোডিওডের (বাহ্যিক উত্স ছাড়া) অপারেশনের বর্ণিত মোডটিকে ভালভ মোড বলা হয়।

ফটোডিওডের কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য, যেমন বাহ্যিক প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের মাত্রার উপর এর মাধ্যমে কারেন্টের নির্ভরতা একটি নির্দিষ্ট উপায়ে আলোকসজ্জার সাথে সম্পর্কিত। স্পষ্টতই, যদি pn জংশনটি আলোকিত না হয়, তাহলে ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যটি একটি প্রচলিত ডায়োডের সংশ্লিষ্ট বৈশিষ্ট্যের অনুরূপ হবে। এই পরিস্থিতি চিত্রের গ্রাফের সাথে মিলে যায়। 5.5 এর জন্য

=0.

ভাত। 5.5। ফটোডিওডের কারেন্ট-ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্য।

যখন একটি অন্ধকার ফটোডিওডে একটি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি তথাকথিত অন্ধকার প্রবাহ এটির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে , নির্ধারিত, একটি প্রচলিত ডায়োডের জন্য, সম্পর্ক দ্বারা:

(5.2)

কোথায় - স্যাচুরেশন কারেন্ট, - তাপমাত্রার সম্ভাবনা,

- প্রয়োগ করা ভোল্টেজ। যখন একটি গেটেড ডায়োডের pn জংশন আলোকিত হয়, তখন এর আয়তন এবং সংলগ্ন এলাকায় জোড়া বাহক উৎপন্ন হবে। এগুলি বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা সেমিকন্ডাক্টর স্তরগুলির প্রান্তে নিয়ে যাওয়া হবে এবং ডায়োডের মধ্য দিয়ে একটি বিপরীত কারেন্ট প্রবাহিত হবে।

(5.3)

কোথায় - অন্ধকার স্রোত, - ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন (ফটোকারেন্ট) দ্বারা উত্পন্ন বাহক দ্বারা তৈরি বর্তমান। এই বর্তমান প্রচলিতভাবে একটি নেতিবাচক চিহ্ন আছে. যেহেতু ফোটোকারেন্টের মাত্রা আলোকিত প্রবাহের সমানুপাতিক

, তারপর ক্রমবর্ধমান আলোকসজ্জার সাথে ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখাটি প্রায় সমান্তরালে নিচের দিকে সরে যাবে, যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.5। ফটোডিওডের অপারেশনের এই মোডকে (p-n জংশনের বিপরীত পক্ষপাত সহ) বলা হয় ফটোডিওড।

যদি ফটোডিওডে শূন্যের সমান ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তবে এটি তার শর্ট সার্কিটের সাথে মিলে যাবে এবং যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে, কিছু কারেন্ট বহিরাগত সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে, যাকে শর্ট সার্কিট কারেন্ট বলা হয়।

.

যখন ডায়োডে ভোল্টেজের পোলারিটি পরিবর্তিত হয়, তখন বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ফটোএমএফ ক্ষেত্রের বিপরীতে চালু হয়, যা পিএন জংশনের মাধ্যমে বাহকের প্রবাহকে হ্রাস করে এবং সেই অনুযায়ী, বিপরীত কারেন্টের হ্রাস ঘটায়। ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট মান পৌঁছালে, ডায়োড কারেন্ট বন্ধ হয়ে যাবে। এই ভোল্টেজের মান নিষ্ক্রিয় মোডের সাথে মিলে যায় এবং এর সমান হবে

, একটি প্রদত্ত আলোকসজ্জা এবং একটি খোলা বহিরাগত সার্কিটে ডায়োড দ্বারা উত্পন্ন হয়। আনলকিং সম্ভাব্য পার্থক্যের আরও বৃদ্ধি ডায়োডের মধ্য দিয়ে একটি ফরোয়ার্ড কারেন্ট প্রবাহিত করবে, যার ভোল্টেজের উপর নির্ভরতা (5.2) এর অনুরূপ সম্পর্ক দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে

, এবং মোট বর্তমান সমান হবে

.

ফটোডিওডগুলি সাধারণত হালকা সেন্সর হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং বিপরীত পক্ষপাতিত্বে কাজ করে, অর্থাৎ ফটোডিওড মোডে। তারা নিম্নলিখিত পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: - অন্ধকার কারেন্ট (একটি প্রদত্ত তাপমাত্রা এবং বিপরীত ভোল্টেজে একটি অন্ধকার ফটোডিওডের বিপরীত কারেন্ট);

- অবিচ্ছেদ্য, বা

- ডিফারেনশিয়াল আলোক সংবেদনশীলতা। পরেরটিকে প্রায়শই বিপরীত কারেন্টের পরিবর্তনের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়

আলোকিত প্রবাহের পরিবর্তন যা এটি ঘটায়

.

ফটোডিওডের সংবেদনশীলতা সরবরাহ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে। বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি ফটোডিওডের জন্য এই নির্ভরতা এবং সার্কিট ডায়াগ্রামে এর উপাধি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.6।

ভাত। 5.6। ফটোডিওডের বর্ণালী বৈশিষ্ট্য এবং বৈদ্যুতিক ডায়াগ্রামে এর উপাধি।

যেহেতু একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টর হল একটি কাঠামো যার মধ্যে p-n জংশন রয়েছে, তাই এর মধ্যেকার কারেন্ট শুধুমাত্র সংশ্লিষ্ট ভোল্টেজ পরিবর্তন করে নয়, বেস এরিয়াকে আলোকিত করেও নিয়ন্ত্রণ করা যায়। একটি ট্রানজিস্টর যার জন্য এই অপারেশন মোড প্রদান করা হয় তাকে ফটোট্রান্সিস্টার বলা হয়। আলোকসজ্জার অনুপস্থিতিতে, এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি একটি প্রচলিত ট্রানজিস্টরের সাথে অভিন্ন।

আলোক প্রবাহের প্রভাবে বেস অঞ্চলের p-n জংশনে ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি হবে। একটি লক সংগ্রাহক জংশনের ক্ষেত্র দ্বারা, ইলেকট্রন (একটি n-p-n ট্রানজিস্টরের জন্য) সংগ্রাহক অঞ্চলে টানা হবে, এর কারেন্ট বাড়বে। এই অবস্থা বিপরীত পক্ষপাত মোডে একটি photodiode অপারেশন অনুরূপ.

ফোটোট্রান্সিস্টর (n-p-n টাইপ) আলোকিত হলে যে গর্তগুলি দেখা যায় তা বেসে থাকে, এর ইতিবাচক সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে, যা ইমিটার থেকে ইলেক্ট্রন ইনজেকশনের তীব্রতা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। অতিরিক্ত ইলেকট্রন, সংগ্রাহক জংশনে পৌঁছে, তার ক্ষেত্র দ্বারা সংগ্রাহক অঞ্চলে টানা হবে এবং সংগ্রাহক কারেন্টে একটি অতিরিক্ত বৃদ্ধি তৈরি করবে। একটি সাধারণ ইমিটার সহ একটি সার্কিট অনুসারে এটি চালু করা হলে ফটোট্রান্সজিস্টরের মোট সংগ্রাহক বর্তমান সম্পর্কের দ্বারা বর্ণনা করা হবে:

- কালেক্টর কারেন্টের মাধ্যমে, - সংগ্রাহক জংশনের ফটোকারেন্ট, যার মাত্রা বাহ্যিক আলোকসজ্জার উপর নির্ভর করে। (5.4) থেকে এটি অনুসরণ করে যে ফটোট্রান্সজিস্টরের সংগ্রাহক কারেন্ট বেস সার্কিটের মাধ্যমে এবং আলোর প্রবাহের মান পরিবর্তন করে উভয়ই নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এই ধরনের একটি ট্রানজিস্টরের আলোক সংবেদনশীলতা প্রায়

ফটোডিওডের সংবেদনশীলতার গুণ বেশি।

ফটোট্রান্সজিস্টরের আউটপুট কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের পরিবার চিত্রে দেখানো হয়েছে। ৫.৭। একটি ফটোট্রানজিস্টরের সমতুল্য সার্কিটটি একটি প্রচলিত ট্রানজিস্টর এবং একটি ফটোডিওডের সংমিশ্রণ আকারে সেখানে উপস্থাপিত হয়।

ভাত। ৫.৭। বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য, উপাধি এবং একটি বাইপোলার ফটোট্রান্সজিস্টরের সমতুল্য উপস্থাপনা।

সম্মিলিত সংগ্রাহক বর্তমান নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন না হলে, ফটোট্রান্সিস্টরের বেস টার্মিনাল নাও থাকতে পারে। অপারেশনের এই মোডটিকে "ছেঁড়া বন্ধ" বা ফ্রি বেস মোড বলা হয়। এই ক্ষেত্রে, ফটোট্রান্সজিস্টরের সর্বাধিক সংবেদনশীলতা নয়, এর পরামিতিগুলির সর্বাধিক অস্থিরতাও রয়েছে। স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য, বেস আউটপুট একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে ইমিটার যোগাযোগের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

ফটোথাইরিস্টররা সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি স্যুইচ করছে, যার সুইচিং ভোল্টেজ সংশ্লিষ্ট p-n জংশনগুলিতে আলোক প্রবাহের প্রভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। থাইরিস্টর চালু করার শর্ত নিম্নরূপ:

, কোথায় এবং - সমতুল্য ট্রানজিস্টরের ট্রান্সমিশন সহগ। আলোকসজ্জার অনুপস্থিতিতে, একটি ফটোথাইরিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য একটি প্রচলিত সুইচিং ডিভাইসের বৈশিষ্ট্যের অনুরূপ (ডিনিস্টর বা থাইরিস্টর সহ

) ফটোথাইরিস্টর জংশনগুলির আলোকসজ্জা সংশ্লিষ্ট ট্রানজিস্টরগুলির স্রোত এবং তাদের সংক্রমণ সহগগুলির বৃদ্ধি ঘটায়। এটি কাঠামোর টার্ন-অন ভোল্টেজ হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। ৫.৮। পর্যাপ্ত তীব্র আলোর ক্ষেত্রে, ফোটোথাইরিস্টর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের যেকোনো মানেই চালু হবে, যেমন থাইরিস্টর চালু হবে যখন নিয়ন্ত্রণ কারেন্ট সংশোধন কারেন্টের চেয়ে বেশি হবে।

ভাত। ৫.৮। কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য এবং ফটোথাইরিস্টরের পদবি।

এইভাবে, অন্ধকার ফটোথাইরিস্টরে কিছু ভোল্টেজ প্রয়োগ করে এবং তারপর সংক্ষিপ্তভাবে p-n জংশনকে আলোকিত করে, ডিভাইসটিকে চালু অবস্থায় পরিবর্তন করা যেতে পারে। একটি প্রচলিত সুইচিং যন্ত্রের মতো ফটোথাইরিস্টর বন্ধ করা সম্ভব, শুধুমাত্র তখনই যখন অ্যানোড কারেন্ট হোল্ডিং কারেন্টের চেয়ে কম মান পর্যন্ত কমে যায়। ফটোথাইরিস্টরের একটি অতিরিক্ত আউটপুটও থাকতে পারে - একটি নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড, যা একটি বৈদ্যুতিক এবং হালকা সংকেত উভয়ই সরবরাহ করা হলে এটি চালু করার অনুমতি দেয়।

একটি ফটোরেসিস্টর হল একটি দুই-ইলেকট্রোড সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার প্রতিরোধ ক্ষমতা বাহ্যিক আলোকসজ্জার উপর নির্ভর করে। পূর্বে আলোচিত ডিভাইসগুলির বিপরীতে, ফটোরেসিস্টরে সংশোধনকারী জংশন থাকে না এবং এটি একটি রৈখিক উপাদান, যেমন যে কোন ভোল্টেজ পোলারিটির জন্য এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করা হয়েছে অনুপাত:

, কোথায় - ফটোরেসিস্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট, - প্রদত্ত আলোকসজ্জায় প্রতিরোধ। ফটোরেসিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য এবং বৈদ্যুতিক ডায়াগ্রামে এর উপাধি চিত্রে দেখানো হয়েছে। ৫.৯।

ভাত। ৫.৯। বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলিতে কারেন্ট-ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্য এবং ফটোরেসিস্টরের পদবি।

একটি photoresistor প্রধান পরামিতি হল: অন্ধকার প্রতিরোধের (উজ্জ্বল প্রবাহে প্রতিরোধ

), প্রতিরোধের পরিবর্তনের ফ্যাক্টর , প্রদত্ত আলোকসজ্জায় অন্ধকার প্রতিরোধের সাথে প্রতিরোধের অনুপাতের সমান। ফটোরোসিস্টর, ফটোডিওডের মতো, বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোক প্রবাহে ভিন্নভাবে সাড়া দেয়। ইনফ্রারেড বিকিরণের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল হল সেলেনাইড এবং সীসা সালফাইড দিয়ে তৈরি ফটোরেসিস্টর এবং দৃশ্যমান পরিসরে কাজ করার সময়, সেলেনাইড এবং ক্যাডমিয়াম সালফাইড দিয়ে তৈরি ফটোরেসিস্টর ব্যবহার করা হয়।

আলো বিকিরণকারী এবং ফটোডিটেক্টরকে একটি হাউজিংয়ে স্থাপন করা যেতে পারে, যা একটি অপটোকপলার বা অপটোকপলার নামে একটি ডিভাইস তৈরি করে। আলো নির্গতকারী এবং রিসিভারের সংমিশ্রণের উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন ধরণের অপটোকপলার রয়েছে। তাদের মধ্যে কয়েকটির সার্কিট ডায়াগ্রামের গঠন এবং উপাধি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.10।

ভাত। 5.10। বিভিন্ন ধরনের অপটোকপলারের বৈদ্যুতিক ডায়াগ্রামের উপর উপাধি।

পরীক্ষাগার সেটআপের বিবরণ।

ল্যাবরেটরি কাজের জন্য ইনস্টলেশন নং 5 "অপ্টোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের গবেষণা" পরীক্ষাগার এবং পরিমাপ স্ট্যান্ড নিয়ে গঠিত, চেহারাযার সামনের প্যানেলগুলি চিত্র 1.8 এবং 5.11 এ দেখানো হয়েছে৷

পরীক্ষাগার বেঞ্চে 0 এর আউটপুট ভোল্টেজ পরিসীমা সহ একটি সামঞ্জস্যযোগ্য পাওয়ার সাপ্লাই রয়েছে 15V এবং লোড কারেন্ট লিমিটার 60mA এ। পাওয়ার সাপ্লাই সুইচ, ভোল্টেজ অ্যাডজাস্টমেন্ট নব এবং আউটপুট সকেটগুলি ল্যাবরেটরি বেঞ্চ প্যানেলের ডানদিকে অবস্থিত। "অফ" লেবেলযুক্ত একটি বোতামও রয়েছে। E", চাপলে, "+" চিহ্নিত সকেট থেকে আউটপুট ভোল্টেজ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।

এছাড়াও, দুটি বর্তমান উত্স রয়েছে, যার মানগুলি সংশ্লিষ্ট সুইচগুলি দ্বারা সেট করা হয়। বেস কারেন্ট শূন্য, 0.1 µA, 1 µA, 10 µA, এবং দ্বিতীয় উৎস বর্তমান সেট করা যেতে পারে - 0, 0.5mA, 10mA, 20mA এবং 30mA।

এই পরীক্ষাগারের কাজে, লাল রঙের LEDs AL336B (VD1), সবুজ আলো সেট সহ AL336G (VD2) এবং ইনফ্রারেড LED AL107A (VD3) এর বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা হয়।

প্রতিরোধক 680 Ohms এ রেট করা LED এর মাধ্যমে ফরোয়ার্ড কারেন্টের পরিমাণ সীমিত করতে কাজ করে। এছাড়াও, ডায়োড AOD101A (U1), ট্রানজিস্টর AOT128A (U2), thyristor AOU103B (U3) এবং রোধ OEP10 (U4) এর অপটোকপলারের অংশ বিভিন্ন ধরণের ফটোডিটেক্টরের উপর একটি গবেষণা করা হচ্ছে। প্রতিরোধক

(মান 1 kOhm) এবং

(10 kOhm মান) এনালগ সংকেত ট্রান্সমিশন মোডে অপটোকপলার অধ্যয়ন করার সময় ব্যবহার করা হয়, কাজ নং 6 এ সম্পাদিত।

"অন" টগল সুইচ ব্যবহার করে ল্যাবরেটরি স্ট্যান্ডটি চালু করা হয়েছে। এই টগল সুইচে অবস্থিত সবুজ LED এর আলো দ্বারা পাওয়ার উৎসের কার্যকারিতা নির্দেশিত হয়।

পরীক্ষাগার কাজ পরিচালনার জন্য পদ্ধতি।

1. বাড়ির প্রস্তুতি।

বাড়ির প্রস্তুতির সময়, রেফারেন্স সাহিত্য ব্যবহার করে, এই কাজে অধ্যয়ন করা সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির প্রধান পরামিতিগুলি নির্ধারণ এবং একটি ওয়ার্কবুকে লিখতে হবে। উপরন্তু, গবেষণা ফলাফল রেকর্ড করার জন্য পরিমাপ এবং টেবিল নেওয়ার জন্য ডায়াগ্রাম আঁকা প্রয়োজন।

2. পরীক্ষাগার কাজ পরিচালনা।

2.1। LEDs এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন.

ডায়োড VD1 ব্যবহার করে, চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.12।

ভাত। 5.12। LEDs-এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখা অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

চরম বাম অবস্থানে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক নব সেট করুন (

); পরিমাপের সীমা PV1 – 1.5V, পরিমাপের সীমা PA1 – 10mA। ল্যাবরেটরি স্ট্যান্ডে পাওয়ার সাপ্লাই চালু করুন।

কন্ট্রোল নবটি ডানদিকে ঘুরিয়ে, পাওয়ার সোর্সের ভোল্টেজ বাড়ান এবং ফরোয়ার্ড কারেন্টে ডায়োডে ভোল্টেজ ড্রপের নির্ভরতা পরিমাপ করুন, এর মানগুলি সমান করুন: 0mA, 1mA, 3mA, 5mA, 10mA, 20mA, 30mA, 40mA, 50mA। প্রাপ্ত ডেটা দিয়ে টেবিলের প্রথম সারিতে পূরণ করুন:

(mA)
(ভিতরে)
(ভিতরে)
(ভিতরে)

ডায়োড VD2, VD3 জন্য অনুরূপ পরিমাপ বহন. তাদের সংযোগ পরীক্ষাগার স্ট্যান্ড de-energized সঙ্গে বাহিত করা আবশ্যক.

ডায়োড VD1 ব্যবহার করে, চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.13।

ভাত। 5.13। LED-এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখা অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

পরিমাপের সীমা PA1 – 0.1 mA, PV1 – 15V সেট করুন। রেগুলেটর ব্যবহার করে, ডায়োডে ব্লকিং ভোল্টেজ পরিবর্তন করুন, বিপরীত কারেন্ট পরিমাপ করুন এবং টেবিলের প্রথম লাইনটি পূরণ করুন:

(ভিতরে)
(mA)
(mA)
(mA)

ডায়োড VD2, VD3 জন্য অনুরূপ পরিমাপ বহন.

2.2। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের অধ্যয়ন।

এই গবেষণার চক্রে, একটি গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ফটোডিওড ব্যবহার করা হয়, যা ডায়োড অপটোকপলার U1 এর অংশ।

2.2.1। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখার অধ্যয়ন।

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.14।

ভাত। 5.14। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখা অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকটিকে চরম বাম অবস্থানে সেট করুন (

), সুইচ সেটিং কারেন্ট - ভি শূন্য অবস্থা, PV1 ভোল্টমিটারের পরিমাপ সীমা হল 0.75V, PA1 মিলিঅ্যামিটার হল 10mA৷

পাওয়ার উত্সের আউটপুট ভোল্টেজ বাড়িয়ে, ফটোডিওডের ফরোয়ার্ড স্রোতগুলিকে চিত্রের টেবিলে নির্দেশিতগুলির সমান করুন৷ 5.15, এটি জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ পরিমাপ করুন এবং প্রাপ্ত ডেটা দিয়ে টেবিলের প্রথম সারিটি পূরণ করুন।

LED বর্তমান মানগুলিকে 5, 10, 20 এবং 30 mA-এ সেট করার জন্য "I" লেবেলযুক্ত সুইচটি ব্যবহার করে এবং এর ফলে ফটোডিওডের আলোকসজ্জা বাড়ানো, অনুরূপ পরিমাপ করা।

(mA)
(ভিতরে)									এমএ
(ভিতরে)									এমএ
(ভিতরে)									এমএ
(ভিতরে)									এমএ
(ভিতরে)									এমএ

ভাত। 5.15। ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখার গবেষণার ফলাফল রেকর্ড করার জন্য টেবিল।

2.2.2। একটি ফটোডিওডের ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ এবং শর্ট সার্কিট কারেন্টের অধ্যয়ন।

সার্কিট থেকে পাওয়ার সোর্স সংযোগ বিচ্ছিন্ন করুন (চিত্র 5.14) এবং, LED এর মাধ্যমে কারেন্টকে 0.5, 10, 20 এবং 30 mA সেট করুন, ফটোডিওডের খোলা সার্কিট ভোল্টেজ পরিমাপ করুন যখন এটি ভালভ মোডে কাজ করছে। টেবিলে আপনার ফলাফল রেকর্ড করুন:

(mA)
(ভিতরে)

শর্ট সার্কিট কারেন্ট পরিমাপ করতে, চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.16। উপরের টেবিলে নির্দেশিত অনুযায়ী LED এর মাধ্যমে স্রোত সেট করে, ফটোডিওডের শর্ট সার্কিট কারেন্টের মান পরিমাপ করুন এবং টেবিলের নীচের সারিতে ফলাফল লিখুন।

ভাত। 5.16। একটি ফটোডিওডের শর্ট-সার্কিট কারেন্ট পরিমাপের জন্য সার্কিট যখন এটি ভালভ মোডে কাজ করে।

2.2.3। একটি ভালভ মোডে কাজ করার সময় একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের মধ্যবর্তী শাখার অধ্যয়ন।

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.17।

ভাত। 5.17। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

LED কারেন্ট 5 mA এ সেট করুন। পাওয়ার সোর্সের আউটপুটে ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, ফটোডিওডের মাধ্যমে কারেন্টকে শূন্যে সেট করুন। এই ভোল্টেজ পূর্বে পরিমাপ করা মানের কাছাকাছি হওয়া উচিত

উপযুক্ত LED বর্তমান এ. ভোল্টেজকে শূন্যে কমিয়ে, এর মানের তিন থেকে পাঁচটির জন্য ফটোডিওড স্রোত পরিমাপ করুন এবং টেবিলে ফলাফল লিখুন:

(ভিতরে)
(mA)

শূন্য পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজে ফরোয়ার্ড কারেন্টের মাত্রা সংশ্লিষ্ট মানের কাছাকাছি হওয়া উচিত

. 10, 20 এবং 30 mA সমান LED মাধ্যমে স্রোতের জন্য অনুরূপ পরিমাপের একটি চক্র চালান।

2.2.4। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখার অধ্যয়ন।

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.18।

ভাত। 5.18। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখা অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

LED এর মাধ্যমে কারেন্ট শূন্যে সেট করুন, পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ শূন্যের কাছাকাছি, পরিমাপের সীমা PV1 থেকে 15V, পরিমাপের সীমা PA1 থেকে 0.1mA।

ব্লকিং ভোল্টেজের মানের উপর ফটোডিওডের বিপরীত কারেন্টের নির্ভরতা পরিমাপ করুন এবং চিত্রে দেখানো টেবিলের প্রথম সারিটি সংশ্লিষ্ট ডেটা দিয়ে পূরণ করুন। 5.19। LED এর মাধ্যমে কারেন্টকে 5, 10, 20 এবং 30 mA এ সেট করে, একই রকম পরিমাপ করুন এবং একই টেবিলে ফলাফল লিখুন।

(ভিতরে)
(mA)								এমএ
(mA)								এমএ
(mA)								এমএ
(mA)								এমএ
(mA)								এমএ

ভাত। 5.19। একটি ফটোডিওডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখা অধ্যয়ন করার সময় ফলাফল রেকর্ড করার জন্য একটি টেবিল।

2.3। একটি ফটোট্রান্সজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্যের অধ্যয়ন।

এই গবেষণার সময়, একটি ফটোট্রান্সিস্টার ব্যবহার করা হয়, যা একটি ট্রানজিস্টর অপটোকপলারের অংশ

.

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.20।

ভাত। 5.20। একটি ফটোট্রান্সজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

স্রোত সেট করুন এবং শূন্যের সমান, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক নবটি চরম বাম অবস্থানে, পরিমাপের সীমা PA1 হল 0.1 mA, পরিমাপের সীমা PV1 হল 15V৷

0, 1, 3, 6, 9, 12 এবং 15V এর পাওয়ার সোর্স ভোল্টেজে ট্রানজিস্টর কালেক্টর কারেন্ট পরিমাপ করুন এবং চিত্রে দেখানো টেবিলের সংশ্লিষ্ট সারিতে ফলাফল লিখুন। 5.21। বেস স্রোতকে 1, 5 এবং 10 μA তে সেট করে, একটি আনলিট ট্রানজিস্টরের জন্য অনুরূপ পরিমাপ করা (সহ

= 0)। টেবিলের উপযুক্ত সারিগুলিতে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি রেকর্ড করুন।

LED কারেন্টকে 20mA এ সেট করুন এবং অনুরূপ পরিমাপের একটি চক্র চালান।

(ভিতরে)
(mA)
(mA)								µA
(mA)								µA
(mA)								µA
(mA)									এমএ
(mA)								µA
(mA)								µA
(mA)								µA

ভাত। 5.21। একটি ফটোট্রান্সজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের ফলাফল রেকর্ড করার জন্য একটি টেবিল।

2.4। ফটোথাইরিস্টর গবেষণা।

এই আইটেমটি সম্পাদন করার সময়, একটি ফটোথাইরিস্টর ব্যবহার করা হয়, যা থাইরিস্টর অপটোকপলারের অংশ।

.

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.22।

ভাত। 5.22। একটি photothyristor অধ্যয়নের জন্য সার্কিট.

শূন্যের সমান photodiode মাধ্যমে বর্তমান সেট করুন, চরম বাম অবস্থানে আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক নব, পরিমাপ সীমা PV1 হল 15V।

পাওয়ার উত্সের ভোল্টেজ বাড়িয়ে, থাইরিস্টর চালু করার চেষ্টা করুন। এটি চালু থাকলে, VD2 LED আলোকিত হবে। মান পরিমাপ করুন

. সাপ্লাই ভোল্টেজকে শূন্যে কমিয়ে "অফ" বোতাম টিপুন। ই" থাইরিস্টরকে তার আসল অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে। LED কারেন্টকে 2, 5, 10 এবং 20 mA-তে সেট করে, অনুরূপ পরিমাপ করুন এবং ফলাফলগুলি টেবিলে লিখুন:

(mA)
(ভিতরে)

LED কারেন্ট শূন্যে সেট করুন। থাইরিস্টর বন্ধ করুন। পাওয়ার সোর্সের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ সেট করুন এবং পর্যায়ক্রমে LED এর মাধ্যমে কারেন্ট বাড়ান, থাইরিস্টর চালু করুন। LED কারেন্ট শূন্যে কমিয়ে এটি বন্ধ করার চেষ্টা করুন।

2.5। ফটোরেসিস্টর গবেষণা।

পরীক্ষাগার কাজের এই আইটেমটি সম্পাদন করার সময়, অপ্টোকপ্লারে অন্তর্ভুক্ত ফটোরেসিস্টরের বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করা হয়।

.

চিত্রে দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন। 5.23।

ভাত। 5.23। একটি photoresistor অধ্যয়নের জন্য সার্কিট.

বিদ্যুৎ সংযোগ শূন্যের সমান, চরম বাম অবস্থানে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক নব (

), পরিমাপের সীমা PV1 – 15V, PA1 – 0.1mA।

ফটোরেসিস্টরের ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট পরিমাপ করুন এবং চিত্রে দেখানো টেবিলের প্রথম সারিতে ফলাফল লিখুন। 5.24। একটি ভাস্বর আলোর বাল্বের মাধ্যমে ধারাবাহিকভাবে স্রোতের মান বৃদ্ধি করুন, অনুরূপ পরিমাপ করুন এবং ফলাফলগুলি টেবিলের উপযুক্ত সারিগুলিতে রেকর্ড করুন।

(ভিতরে)
(mA)							এমএ
(mA)							এমএ
(mA)							এমএ
(mA)							এমএ
(mA)							এমএ

ভাত। 5.24। একটি ফটোরেসিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের গবেষণার ফলাফল রেকর্ড করার জন্য টেবিল।

শক্তির উৎস এবং পরিমাপ যন্ত্রের ভোল্টেজের পোলারিটি পরিবর্তন করুন (চিত্র 5.25 এ দেখানো সার্কিটটি একত্রিত করুন)। অনুরূপ পরিমাপের একটি চক্র চালান এবং ফলাফলগুলি টেবিলে রেকর্ড করুন।

ভাত। 5.25। বিপরীত ভোল্টেজ পোলারিটি সহ একটি ফটোরেসিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের জন্য সার্কিট।

3. পরীক্ষামূলক ফলাফলের প্রক্রিয়াকরণ।

3.1। অনুচ্ছেদ 2.1 সম্পাদন করার সময় প্রাপ্ত ফলাফলগুলি প্রক্রিয়া করা।

গ্রাফ পেপারের একটি শীটে অধ্যয়ন করা ডায়োডের কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সামনের এবং বিপরীত শাখাগুলি তৈরি করুন, সামনের শাখা 5 mA/cm, 0.5 V/cm এর জন্য কারেন্ট এবং ভোল্টেজের অক্ষ বরাবর স্কেল নিন এবং সেই অনুযায়ী, বিপরীত শাখার জন্য 0.1 mA/সেমি এবং 1.5 V/ সেমি।

3.2। অনুচ্ছেদের ফলাফল প্রক্রিয়াকরণ 2.2.1 2.2.4 পরীক্ষাগার কাজ।

গ্রাফ পেপারের একটি শীটে LED কারেন্ট দ্বারা নির্দিষ্ট বিভিন্ন আলোকসজ্জা স্তরে ফটোডিওডের সম্পূর্ণ বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের একটি পরিবার তৈরি করুন। কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখার জন্য বর্তমান অক্ষ বরাবর স্কেলটি 5 mA/cm এর সমান, ভোল্টেজ অক্ষ 0.1 V/cm বরাবর নির্বাচন করা উচিত। বিপরীত শাখা তৈরি করার সময়, 0.1 mA/cm এবং 1.5 V/cm এর সমান দাঁড়িপাল্লা নিন। নো-লোড ভোল্টেজ এবং শর্ট-সার্কিট কারেন্টের মান বৈশিষ্ট্যগুলিতে চিহ্নিত করুন।

2.2.2 অনুচ্ছেদে প্রাপ্ত ডেটার উপর ভিত্তি করে নির্ভরতা তৈরি করুন

এবং

, কোথায় - LED মাধ্যমে বর্তমান। অক্ষ বরাবর যে স্কেলগুলির উপর সংশ্লিষ্ট পরিমাণের মানগুলি প্লট করা হয়েছে তা বর্তমান অক্ষ বরাবর 5 mA/cm এর সমান বেছে নেওয়া উচিত ; 0.1V/সেমি – অক্ষ বরাবর

এবং 0.2 mA/cm – অক্ষ বরাবর

.

3.3। অনুচ্ছেদ 2.3 সম্পাদন করার সময় প্রাপ্ত ফলাফলগুলি প্রক্রিয়া করা।

গ্রাফ পেপারের একটি শীটে বিভিন্ন LED বর্তমান মানগুলিতে ফটোট্রান্সিস্টার আউটপুট বৈশিষ্ট্যের একটি পরিবার তৈরি করুন। ভোল্টেজ অক্ষে, 1V/সেমি সমান স্কেল নির্বাচন করুন এবং বর্তমান অক্ষে 2mA/সেমি।

3.4। পরীক্ষাগার কাজের অনুচ্ছেদ 2.4 এর ফলাফল প্রক্রিয়াকরণ।

LED কারেন্টের উপর ফটোথাইরিস্টর টার্ন-অন ভোল্টেজের নির্ভরতা প্লট করুন, 2 mA/সেমি বর্তমান অক্ষ বরাবর এবং 3 V/সেমি ভোল্টেজ অক্ষ বরাবর একটি স্কেল বেছে নিন। এই আইটেমটি সম্পাদন করার সময় প্রাপ্ত ফলাফল ব্যাখ্যা করুন।

3.5। অনুচ্ছেদ 2.5 এর ফলাফল প্রক্রিয়াকরণ।

গ্রাফ পেপারের একটি শীটে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের উভয় পোলারিটির জন্য একটি ফটোরেসিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের একটি পরিবার তৈরি করুন, 5 এমএ/সেমি বর্তমান অক্ষ বরাবর এবং 3V/সেমি ভোল্টেজ অক্ষ বরাবর একটি স্কেল বেছে নিন।

এই বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে, বিভিন্ন আলোকসজ্জায় শূন্য ভোল্টেজ মানের অঞ্চলে ফটোরেসিস্টরের প্রতিরোধের নির্ধারণ করুন, বিকিরণ উত্সের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের পরিমাণের উপর ফটোরেসিস্টরের প্রতিরোধের নির্ভরতার একটি গ্রাফ তৈরি করুন।

সাক এ.ভি. অর্থনৈতিক পূর্বাভাস এবং পরিকল্পনা (নথি)

ক্লিনাচেভ এন.ভি. সিস্টেম তত্ত্ব স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ(নথি)

বোচারভ এ.বি. কোর্সের জন্য শিক্ষাগত এবং পদ্ধতিগত জটিলতা লজিক (নথি)

বাখারেভ পি.ভি. সালিশ প্রক্রিয়া। শিক্ষাগত এবং পদ্ধতিগত জটিল (নথি)

Starova L.I. এন্টারপ্রাইজের উত্পাদন এবং অর্থনৈতিক কার্যক্রমের বিশ্লেষণ (নথি)

Svetlitsky I.S. অর্থনৈতিক তত্ত্ব (নথি)

ড্যানিলচেঙ্কো এ.ভি. (এবং অন্যান্য) বিশ্ব অর্থনীতি: শিক্ষাগত এবং পদ্ধতিগত কমপ্লেক্স (নথি)

গুটকোভিচ ই.এম. শৃঙ্খলা ব্যাংকিং আইনের জন্য শিক্ষাগত এবং পদ্ধতিগত জটিল (নথি)

n1.ডক

টপিক 4.1 অপটোইলেক্ট্রনিক্সের মৌলিক বিষয়। অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের শ্রেণীবিভাগ।
অপটোইলেক্ট্রনিক্স কার্যকরী ইলেকট্রনিক্স এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ স্বাধীন ক্ষেত্র। একটি অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস এমন একটি ডিভাইস যেখানে তথ্য প্রক্রিয়াকরণের সময় বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং এর বিপরীতে।

• 
  অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য হল যে তাদের উপাদানগুলি অপটিক্যালি সংযুক্ত এবং বৈদ্যুতিকভাবে একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন।

এটির জন্য ধন্যবাদ, উচ্চ-ভোল্টেজ এবং কম-ভোল্টেজের মিল, সেইসাথে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটগুলি সহজেই নিশ্চিত করা হয়। এছাড়াও, অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির অন্যান্য সুবিধা রয়েছে: আলোর মরীচিগুলির স্থানিক মড্যুলেশনের সম্ভাবনা, যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তনের সাথে মিলিত হয়ে তিন ডিগ্রি স্বাধীনতা দেয় (বিশুদ্ধভাবে ইলেকট্রনিক সার্কিটে দুটি); চ্যানেলগুলির মধ্যে গ্যালভানিক সংযোগের অনুপস্থিতিতে আলোক বিমের উল্লেখযোগ্য শাখা এবং ছেদ হওয়ার সম্ভাবনা; আলোক বিমের বড় কার্যকরী লোড তাদের অনেকগুলি পরামিতি (প্রশস্ততা, দিক, ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ, মেরুকরণ) পরিবর্তন করার সম্ভাবনার কারণে।

অপটোইলেক্ট্রনিক্স দুটি প্রধান স্বাধীন ক্ষেত্র কভার করে - অপটিক্যাল এবং ইলেক্ট্রন-অপটিক্যাল। অপটিক্যাল দিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের সাথে একটি কঠিনের মিথস্ক্রিয়া প্রভাবের উপর ভিত্তি করে। এটি হলগ্রাফি, ফটোকেমিস্ট্রি, ইলেক্ট্রো-অপটিক্স এবং অন্যান্য ঘটনার উপর নির্ভর করে। অপটিক্যাল নির্দেশিকাকে কখনও কখনও লেজার নির্দেশিকা বলা হয়।

ইলেকট্রন-অপটিক্যাল দিক একদিকে অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের মাধ্যমে কঠিন শরীরে উপলব্ধি করা ফটোইলেকট্রিক রূপান্তরের নীতি ব্যবহার করে এবং অন্যদিকে ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স। এই দিকটি প্রথাগত বৈদ্যুতিন সার্কিটে অপটিক্যালের সাথে গ্যালভানিক এবং চৌম্বক সংযোগের প্রতিস্থাপনের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে। এটি যোগাযোগ চ্যানেলে তথ্যের ঘনত্ব, এর গতি এবং শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে।

অপটোইলেক্ট্রনিক্সের প্রধান উপাদান হল অপটোকপলারঅভ্যন্তরীণ সঙ্গে optocoupler আছে (চিত্র 9.4, ক)এবং বাহ্যিক (চিত্র 9.4, খ) ফোটোনিক বন্ড। সহজতম অপটোকপলার হল একটি চার-টার্মিনাল নেটওয়ার্ক (চিত্র 9.4, ক),তিনটি উপাদান নিয়ে গঠিত: ফটো ইমিটার 1 , হালকা গাইড 2 এবং হালকা রিসিভার 3, একটি সিল করা, হালকা-প্রুফ হাউজিং মধ্যে ঘেরা. যখন একটি বৈদ্যুতিক সংকেত একটি নাড়ি আকারে ইনপুট বা ইনপুট কারেন্ট একটি ড্রপ আকারে প্রয়োগ করা হয়, ফটোমিটার উত্তেজিত হয়। লাইট গাইডের মাধ্যমে আলোক প্রবাহ ফটোডিটেক্টরে প্রবেশ করে, যার আউটপুটে একটি বৈদ্যুতিক পালস বা আউটপুট কারেন্ট ড্রপ তৈরি হয়। এই ধরনের অপটোকপলার হল বৈদ্যুতিক সংকেতের একটি পরিবর্ধক, যার মধ্যে অভ্যন্তরীণ কাপলিং হল ফোটোনিক এবং বাহ্যিক কাপলিং হল বৈদ্যুতিক। .

অন্য ধরনের অপটোকপলার হল বৈদ্যুতিক অভ্যন্তরীণ কাপলিং এবং ফোটোনিক এক্সটার্নাল কাপলিং সহ (চিত্র 9.4, খ) - আলোক সংকেতের একটি পরিবর্ধক, সেইসাথে একটি কম্পাঙ্কের সংকেতকে অন্য কম্পাঙ্কের সংকেতে রূপান্তরকারী, উদাহরণস্বরূপ, দৃশ্যমান বর্ণালীর সংকেতে ইনফ্রারেড বিকিরণের সংকেত। হালকা রিসিভার 4 ইনপুট আলো সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে। পরেরটি একটি পরিবর্ধক দ্বারা পরিবর্ধিত হয় 5 এবং আলোর উৎসকে উত্তেজিত করে 6.

বর্তমানে, বিপুল সংখ্যক অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে

ব্যক্তিগত উদ্দেশ্য। মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সে, একটি নিয়ম হিসাবে, শুধুমাত্র সেই অপটোইলেক্ট্রনিক কার্যকরী উপাদানগুলি ব্যবহার করা হয় যার জন্য ইন্টিগ্রেশনের সম্ভাবনা রয়েছে, সেইসাথে সংশ্লিষ্ট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির উত্পাদন প্রযুক্তির সাথে তাদের উত্পাদন প্রযুক্তির সামঞ্জস্য রয়েছে।

ফটো ইমিটার. অপটোইলেক্ট্রনিক আলোর উত্সগুলি ক্ষুদ্রকরণ, কম শক্তি খরচ, উচ্চ দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং উত্পাদনযোগ্যতার মতো প্রয়োজনীয়তার বিষয়। তাদের অবশ্যই উচ্চ কার্যক্ষমতা থাকতে হবে এবং সমন্বিত ডিভাইস হিসাবে তৈরি করতে সক্ষম হতে হবে।

সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট উত্স হল ইনজেকশন এলইডি,যেখানে আলোর নির্গমন ইলেকট্রন এবং ছিদ্রের আন্তঃব্যান্ড পুনর্মিলনের প্রক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি আপনি একটি যথেষ্ট বড় ইনজেকশন বর্তমান পাস

ভাত। 9.5। ইনজেকশন LED এর অপারেটিং নীতি ব্যাখ্যা করতে

মাধ্যম পি- n-ট্রানজিশন (আগের দিকে), তারপর ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে কিছু ইলেকট্রন পরিবাহী ব্যান্ডে চলে যাবে (চিত্র 9.5)। ভ্যালেন্স ব্যান্ডের উপরের অংশে, মুক্ত রাজ্য (গর্ত) গঠিত হয় এবং পরিবাহী ব্যান্ডের নীচের অংশে, রাজ্যগুলি ভরা হয়।

নিয়া (পরিবাহী ইলেকট্রন)। এই ধরনের একটি বিপরীত জনসংখ্যা ভারসাম্য নয় এবং বিপরীত ইলেক্ট্রন পরিবর্তনের সময় ফোটনের বিশৃঙ্খল নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে। ফলে আর-n- ট্রানজিশন অসামঞ্জস্যপূর্ণ আভা ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স। পরিবাহী ব্যান্ডের ভরা অংশ থেকে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের মুক্ত অংশে আলোকিত স্থানান্তরের সময় নির্গত একটি ফোটন একটি অভিন্ন ফোটনের উদ্দীপিত নির্গমন ঘটায়, যার ফলে অন্য একটি ইলেক্ট্রন ভ্যালেন্স ব্যান্ডে চলে যায়। যাইহোক, একই শক্তির একটি ফোটন (থেকে ∆ ই= ই 2 - ই 1 আগে ∆ ই=2? ই) শোষিত করা যাবে না, যেহেতু নীচের অবস্থাটি মুক্ত (এতে কোনও ইলেকট্রন নেই), এবং উপরের অবস্থা ইতিমধ্যেই পূর্ণ। এটা মানে পি- n- ট্রানজিশন এই ধরনের শক্তির ফোটনের জন্য স্বচ্ছ, অর্থাৎ সংশ্লিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির জন্য। বিপরীতে, শক্তি সহ ফোটন বেশি ∆ ই+2? ই, ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে পরিবাহী ব্যান্ডে ইলেকট্রন স্থানান্তর করে শোষিত হতে পারে। একই সময়ে, এই জাতীয় শক্তিগুলির জন্য ফোটনের প্ররোচিত নির্গমন অসম্ভব, যেহেতু উপরের প্রাথমিক অবস্থাটি পূর্ণ হয় না এবং নীচের অবস্থাটি পূর্ণ হয়। সুতরাং, ব্যান্ডগ্যাপ শক্তির সাথে সম্পর্কিত ফ্রিকোয়েন্সির চারপাশে একটি সংকীর্ণ পরিসরে উদ্দীপিত নির্গমন সম্ভব ∆ ইবর্ণালী প্রস্থ সহ ? ই.

এলইডি-র জন্য সেরা উপকরণ হল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, গ্যালিয়াম ফসফাইড, সিলিকন ফসফাইড, সিলিকন কার্বাইড ইত্যাদি। এলইডিগুলির উচ্চ গতি থাকে (প্রায় 0.5 μs), কিন্তু উচ্চ কারেন্ট (প্রায় 30 A/cm2) ব্যবহার করে। সম্প্রতি, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড - অ্যালুমিনিয়াম-এর উপর ভিত্তি করে এলইডি তৈরি করা হয়েছে, যার শক্তি ভগ্নাংশ থেকে কয়েক মিলিওয়াট পর্যন্ত বিস্তৃত এবং দশ মিলিঅ্যাম্পের অগ্রগতি সহ। LED এর কার্যকারিতা 1 - 3% এর বেশি নয়।

প্রতিশ্রুতিশীল আলো উত্স হয় ইনজেকশন লেজার,একটি সংকীর্ণ বর্ণালী অঞ্চলে উচ্চ দক্ষতা এবং গতি (দশ পিকোসেকেন্ড) সহ উচ্চ শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করা সম্ভব করে তোলে। এই লেজারগুলি সমন্বিত সার্কিটের মতো একই প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি একক বেস চিপে অ্যারে হিসাবে তৈরি করা যেতে পারে। সাধারণ ইনজেকশন লেজারগুলির অসুবিধা হল যে খুব কম তাপমাত্রায় ঠান্ডা হলেই তাদের গ্রহণযোগ্য কর্মক্ষমতা থাকে। এ স্বাভাবিক তাপমাত্রাগ্যালিয়াম-আর্সেনাইড লেজারের কম গড় শক্তি, কম দক্ষতা (প্রায় 1%), কম অপারেটিং স্থিতিশীলতা এবং পরিষেবা জীবন রয়েছে। হেটারোজংশন ব্যবহার করে একটি জটিল কাঠামোর একটি রূপান্তর তৈরি করে ইনজেকশন লেজারের আরও উন্নতি (একটি হেটেরোজাংশন হল একই ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ স্তরগুলির মধ্যে সীমানা, কিন্তু বিভিন্ন ব্যান্ড ফাঁক সহ) এটি একটি ছোট আকারের আলোর উৎস অপারেটিং প্রাপ্ত করা সম্ভব করেছে। 10 - 20% এর দক্ষতা এবং গ্রহণযোগ্য বৈশিষ্ট্য সহ স্বাভাবিক তাপমাত্রায়।

ফটোডিটেক্টর।আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে, ফটোডিওড, ফটোট্রান্সিস্টর, ফটোরেসিস্টর, ফটোথাইরিস্টর এবং অন্যান্য ডিভাইস ব্যবহার করা হয়।

ফটোডিওড একটি বিপরীত পক্ষপাতী পি- n- একটি পরিবর্তন যার বিপরীত স্যাচুরেশন কারেন্ট ঘটনা আলোর ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন চার্জ বাহকের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয় (চিত্র 9.6)। একটি ফটোডিওডের পরামিতিগুলি তার সার্কিটে প্রবাহিত কারেন্টের মানের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়। একটি ফটোডিওডের সংবেদনশীলতা, যাকে সাধারণত ইন্টিগ্রাল বলা হয়, এটি আলোকিত প্রবাহের সাথে আলোকপ্রবাহের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। চ ? . ফটোডিওডের সংবেদনশীলতা থ্রেশহোল্ড দ্বারা অনুমান করা হয় পরিচিত মানঅবিচ্ছেদ্য (বর্তমান) সংবেদনশীলতা এবং অন্ধকার বর্তমান আমি d, অর্থাৎ, সংবেদনশীল স্তরের বিকিরণ অনুপস্থিতিতে সার্কিটে প্রবাহিত কারেন্ট।

ফটোডিওডের প্রধান উপকরণ হল জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন। সিলিকন ফটোডিওডগুলি সাধারণত বর্ণালীর একটি সংকীর্ণ অঞ্চলে সংবেদনশীল হয় (থেকে? = 0.6 - 0.8 মাইক্রন থেকে? = 1.1 µm) সর্বোচ্চ সহ? = 0.85 মাইক্রন, এবং জার্মেনিয়াম ফটোডিওডের কি সংবেদনশীলতার সীমা আছে? = 0.4 - 1.8 µm সর্বোচ্চ সহ? ? 1.5 মাইক্রন। 20 V এর সরবরাহ ভোল্টেজ সহ ফটোডিওড মোডে, সিলিকন ফটোডিওডের অন্ধকার প্রবাহ সাধারণত 3 μA এর বেশি হয় না, যখন জার্মেনিয়ামের জন্য; 10 V এর সরবরাহ ভোল্টেজে photodiodes এটি 15-20 μA এ পৌঁছায়।

ফটোট্রান্সজিস্টর হল দীপ্তিমান শক্তির রিসিভার যা দুই বা তার বেশি আর-পি-সংবেদনশীল স্তরটি বিকিরণিত হলে ফটোক্যুরেন্ট বাড়ানোর সম্পত্তি রয়েছে এমন ট্রানজিশন। একটি ফটোট্রান্সিস্টার একটি ফটোডিওডের বৈশিষ্ট্য এবং একটি ট্রানজিস্টরের বিবর্ধক বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে (চিত্র 9.7)। ফটোট্রানজিস্টরে অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক ইনপুটগুলির উপস্থিতি একই সাথে আপনাকে শক্তি বৈশিষ্ট্যের রৈখিক অংশে অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় একটি পক্ষপাত তৈরি করতে দেয়, পাশাপাশি ক্ষতিপূরণ দেয়। বাইরের প্রভাব. ছোট সংকেত সনাক্ত করতে, ফটোট্রান্সজিস্টর থেকে নেওয়া ভোল্টেজটি অবশ্যই বিবর্ধিত করা উচিত। এই ক্ষেত্রে, আউটপুট এসি রেজিস্ট্যান্স সংগ্রাহক সার্কিটে ন্যূনতম অন্ধকার প্রবাহের সাথে বৃদ্ধি করা উচিত, বেসে একটি ইতিবাচক পক্ষপাত তৈরি করে।

হালকা গাইড.অপটোকপলারে আলোর উৎস এবং আলো রিসিভারের মধ্যে একটি আলো নির্দেশিকা রয়েছে। LED এবং পরিবাহী মাধ্যম (ফাইবার) এর মধ্যে ইন্টারফেস থেকে প্রতিফলনের সময় ক্ষতি কমাতে, পরবর্তীটির একটি উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক সূচক থাকতে হবে। এই ধরনের পরিবেশকে নিমজ্জন বলা হয়। নিমজ্জন উপাদান উচিত এছাড়াও উত্স এবং রিসিভারের উপকরণগুলির সাথে ভাল আনুগত্য রয়েছে, সম্প্রসারণ সহগগুলিতে পর্যাপ্ত মিল সরবরাহ করা, কাজের ক্ষেত্রে স্বচ্ছ হওয়া ইত্যাদি। সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল হল সীসা চশমা যার প্রতিসরাঙ্ক সূচক 1.8-1.9 এবং সেলেনিয়াম চশমা একটি প্রতিসরাঙ্ক সূচক সহ 2, 4-2.6 এর মধ্যে। চিত্রে। চিত্র 9.8 একটি নিমজ্জন আলো গাইড সহ একটি সলিড-স্টেট অপটোকপ্লারের একটি ক্রস বিভাগ দেখায়।

কাচের পাতলা থ্রেড বা স্বচ্ছ প্লাস্টিকের আলোক নির্দেশিকা হিসেবে অপটোইলেক্ট্রনিক্স ব্যবহার করা হয়। এই দিকটিকে বলা হয় ফাইবার অপটিক্স। ফাইবারগুলি হালকা-অন্তরক উপকরণ দিয়ে লেপা এবং মাল্টি-কোর লাইট ক্যাবলের সাথে সংযুক্ত। তারা আলোর সাথে একই ফাংশন সঞ্চালন করে যেমন ধাতব তারগুলি বর্তমানের সাথে সম্পর্কিত। ফাইবার অপটিক্স ব্যবহার করে, আপনি করতে পারেন: অপটিক্যাল ফাইবারের ব্যাস (প্রায় 1 মাইক্রন) দ্বারা নির্ধারিত একটি রেজোলিউশন সহ উপাদান-দ্বারা-উপাদান ইমেজ ট্রান্সমিশন চালাতে পারেন; আলোর গাইডের তন্তুগুলিকে বাঁকানোর এবং মোচড় দেওয়ার ক্ষমতার কারণে চিত্রের স্থানিক রূপান্তর তৈরি করে; যথেষ্ট দূরত্বে ছবি প্রেরণ করুন, ইত্যাদি। চিত্রে। চিত্র 9.9 আলোক-পরিবাহী ফাইবার দিয়ে তৈরি একটি তারের আকারে একটি হালকা নির্দেশিকা দেখায়।

অখণ্ড অপটিক্সকার্যকরী মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের প্রতিশ্রুতিশীল ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হল ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স, যা অপটিক্যাল তথ্য প্রেরণ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য উচ্চ-পারফরম্যান্স সিস্টেম তৈরি করা নিশ্চিত করে। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্সের গবেষণার ক্ষেত্রে ডাইইলেকট্রিক থিন-ফিল্ম ওয়েভগাইড এবং অপটিক্যাল ফাইবারগুলিতে অপটিক্যাল পরিসরে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের প্রচার, রূপান্তর এবং পরিবর্ধন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্সের প্রধান উপাদান হল একটি বাল্ক বা পৃষ্ঠের অপটিক্যাল মাইক্রোওয়েভ গাইড। সরলতম প্রতিসম ভলিউম্যাট্রিক অপটিক্যাল মাইক্রোওয়েভ গাইড হল একটি অঞ্চল যা এক বা দুটি স্থানিক মাত্রায় স্থানীয়করণ করা হয় যার একটি প্রতিসরণ সূচক পার্শ্ববর্তী অপটিক্যাল মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচককে অতিক্রম করে। এই অপটিক্যালি ঘন অঞ্চলটি একটি ডাইইলেকট্রিক ওয়েভগাইডের একটি চ্যানেল বা ক্যারিয়ার স্তর ছাড়া আর কিছুই নয়।

পৃ একটি অসমমিত পৃষ্ঠের অস্তরক তরঙ্গগাইডের একটি উদাহরণ হল একটি অপটিক্যালি স্বচ্ছ অস্তরক বা অর্ধপরিবাহীর একটি পাতলা ফিল্ম যার প্রতিসরণ সূচক অপটিক্যালি স্বচ্ছ সাবস্ট্রেটের প্রতিসরণ সূচক অতিক্রম করে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের স্থানীয়করণের ডিগ্রি, সেইসাথে ক্যারিয়ার স্তর এবং সাবস্ট্রেট বরাবর স্থানান্তরিত শক্তি প্রবাহের অনুপাত, ক্যারিয়ার স্তরের কার্যকর ট্রান্সভার্স আকার এবং ক্যারিয়ার স্তরের প্রতিসরাঙ্ক সূচকের পার্থক্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি প্রদত্ত বিকিরণ ফ্রিকোয়েন্সিতে সাবস্ট্রেট। তুলনামূলকভাবে সহজ এবং সলিড-স্টেট অপটিক্যাল ডিভাইসের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত হল একটি অপটিক্যাল স্ট্রিপ মাইক্রোওয়েভ গাইড, যা একটি পাতলা ডাইইলেকট্রিক ফিল্মের আকারে তৈরি (চিত্র 9.10), মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স পদ্ধতি ব্যবহার করে একটি সাবস্ট্রেটে জমা করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, ভ্যাকুয়াম ডিপোজিশন)। একটি মুখোশ ব্যবহার করে, সম্পূর্ণ অপটিক্যাল সার্কিটগুলি উচ্চ মাত্রার নির্ভুলতার সাথে একটি অস্তরক স্তরে প্রয়োগ করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রন বিম লিথোগ্রাফির ব্যবহার একক অপটিক্যাল স্ট্রিপ ওয়েভগাইড এবং একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের উপর অপটিক্যালি মিলিত ওয়েভগাইড উভয়ই তৈরিতে অগ্রগতি প্রদান করেছে এবং পরবর্তীকালে ওয়েভগাইডগুলিকে অপসারণ করেছে, যা ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স সিস্টেমে দিকনির্দেশক কাপলার এবং ফ্রিকোয়েন্সি-সিলেক্টিভ ফিল্টার তৈরির জন্য অপরিহার্য। .

অপটোইলেক্ট্রনিক মাইক্রোসার্কিট।চালু

অপটোইলেক্ট্রনিক্সের উপর ভিত্তি করে বিপুল সংখ্যক মাইক্রোসার্কিট তৈরি করা হয়েছে। আসুন গার্হস্থ্য শিল্প দ্বারা উত্পাদিত কিছু অপটোইলেক্ট্রনিক মাইক্রোসার্কিট দেখুন। মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সে, অপটোইলেক্ট্রনিক গ্যালভানিক আইসোলেশন মাইক্রোসার্কিটগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে রয়েছে উচ্চ-গতির সুইচ, অ্যানালগ সিগন্যাল সুইচ, সুইচ এবং অ্যানালগ অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যা কার্যকরী অ্যানালগ সিগন্যাল প্রসেসিং সিস্টেমে ব্যবহারের উদ্দেশ্যে।

যেকোনো অপটোইলেক্ট্রনিক মাইক্রোসার্কিটের প্রধান উপাদান হল একটি অপটোকপলার পেয়ার (চিত্র 9.11, ক, b), একটি আলোর উৎস নিয়ে গঠিত 1 , একটি ইনপুট সংকেত, নিমজ্জন মাধ্যম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত 2, আলোর উত্স এবং ফটোডিটেক্টরের সাথে অপটিক্যালি সংযুক্ত 3. অপ্টোকপলার পেয়ারের প্যারামিটারগুলি হল ডিসি ডিকপলিং রেজিস্ট্যান্স, কারেন্ট ট্রান্সফার সহগ (ইমিটার কারেন্টের সাথে রিসিভার ফটোকারেন্টের অনুপাত), স্যুইচিং টাইম এবং থ্রুপুট ক্যাপাসিট্যান্স।

অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়ার ভিত্তিতে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে অপটোইলেক্ট্রনিক মাইক্রোসার্কিট তৈরি করা হয়।

ভাত। 9.11। অপটোকপলার জোড়ার স্কিম এবং প্রযুক্তিগত বাস্তবায়ন:

1 - আলোর উত্স; 2 - নিমজ্জন মাধ্যম; 3 - ফটোডিটেক্টর।

টপিক 4.2 অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসের উপাদান
1. অপটোইলেক্ট্রনিক সুইচএকটি হাইব্রিড চিপ যাতে একটি অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়া এবং একটি পরিবর্ধক থাকে। সুইচটি উচ্চ-দক্ষ সিলিকন-ডোপড গ্যালিয়াম অ্যাপেনাইড এলইডি এবং উচ্চ-গতির সিলিকন ব্যবহার করে পি- i- n- ফটোডিওডস। নিমজ্জন মাধ্যম হল চ্যালকোজেনাইড গ্লাস যার প্রতিসরাঙ্ক সূচক 2.7। অপটোইলেক্ট্রনিক পেয়ারে বর্তমান ট্রান্সফার সহগ হল স্বাভাবিক তাপমাত্রায় 3-5, টার্ন-অন টাইম (বিলম্ব এবং বৃদ্ধির সময়ের যোগফল) হল 100-250 ps, ​​LED এর গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা এবং সরাসরি ফটোডিটেক্টর সার্কিট বর্তমান 10 9 ওহমস। মাইক্রোসার্কিটটি TO-5 টাইপের একটি বৃত্তাকার ধাতব-কাচের ক্ষেত্রে তৈরি করা হয়।

2. অপটোইলেক্ট্রনিক কীবিকল্প এবং সরাসরি স্রোতের উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিট স্যুইচ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটির চারটি স্বাধীন চ্যানেল রয়েছে, যার প্রতিটিতে দুটি অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়া রয়েছে যার মধ্যে একটি LED এবং একটি উচ্চ-ভোল্টেজ রয়েছে পি- i- n- ফটোডিওড ফটোডিওডগুলি ব্যাক-টু-সিরিজ সংযুক্ত থাকে, তাই লক করা অবস্থায় (এলইডির মাধ্যমে কারেন্টের অনুপস্থিতিতে) সুইচের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রয়োগ করা ভোল্টেজের পোলারিটি নির্বিশেষে, বিপরীত পক্ষপাতিত্বের অন্ধকার প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হয়। পি- i- n- ফটোডিওড; এর মান প্রায় 10 9 ওহম।

3. ট্রানজিস্টর সুইচডিসি ভোল্টেজ স্যুইচ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে 50 V পর্যন্ত। ডিভাইসটিতে দুটি স্বাধীন চ্যানেল রয়েছে, যার প্রতিটিতে একটি গ্যালিয়াম আর্সেনাইড LED এবং একটি সিলিকন সমন্বিত একটি অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়া রয়েছে n- পি- i- n- ফটোট্রান্সিস্টর। অপটোইলেক্ট্রনিক পেয়ারের কারেন্ট ট্রান্সফার সহগ 2, 10 এমএ এর রেট করা অপারেটিং কারেন্ট এবং 100-300 এনএস অ্যামপ্লিফিকেশন মোডে গতি রয়েছে।

4.এনালগ সুইচঅ্যানালগ সংকেত নির্বাচনী প্রক্রিয়াকরণের জন্য সিস্টেমে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সুইচের একটি চ্যানেলের বৈদ্যুতিক চিত্র চিত্রে দেখানো হয়েছে। 9.12। চ্যানেলটিতে একটি গ্যালিয়াম আর্সেনাইড LED এবং দুটি ব্যাক-টু-ব্যাক সমন্বিত একটি অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়া রয়েছে n- i- n- একটি একক স্ফটিকে তৈরি ফটোডিওড।

চিত্রে। চিত্র 9.13 অন্যান্য কিছু অপটোইলেক্ট্রনিক সার্কিটের বৈদ্যুতিক সার্কিট দেখায়। কী চিপ (চিত্র 9.13, ক) একটি একশিলা সিলিকন পরিবর্ধকের সাথে মিলে যাওয়া একটি উচ্চ-গতির ডায়োড অপটোইলেক্ট্রনিক জোড়া রয়েছে৷ এটি কম্পিউটারের লজিক্যাল ডিভাইস এবং বিচ্ছিন্ন অটোমেশনে ট্রান্সফরমার এবং রিলে সংযোগ প্রতিস্থাপন করার উদ্দেশ্যে। এনালগ কী (চিত্র 9.13, খ) বোঝায়

অপটোইলেক্ট্রনিক নিয়ন্ত্রণ সহ লিনিয়ার সার্কিট। 60-80 মেগাওয়াটের একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত শক্তি সহ, হেলিকপ্টার প্যারামিটারগুলি স্ট্যান্ডার্ড সেমিকন্ডাক্টর মাইক্রোসার্কিটের জন্য প্রয়োজনীয় মানগুলিতে পৌঁছায়। অপটোইলেক্ট্রনিক লো-পাওয়ার ডিসি রিলে (চিত্র 9.13, ভি)এনালগ প্রতিস্থাপন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে

মিলিসেকেন্ড পরিসরে গতি সহ ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রিলে এবং 10 4 -10 7 অপারেশনের নিশ্চিত সংখ্যা।

আগ্রহের বিষয় হল 249 সিরিজের অপটোইলেক্ট্রনিক মাইক্রোসার্কিট, যার মধ্যে চারটি গ্রুপের ডিভাইস রয়েছে, যা ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট ডায়োড এবং ট্রানজিস্টরের উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রনিক সুইচ। সমস্ত গ্রুপের বৈদ্যুতিক চিত্র

ডিভাইসগুলি একই (চিত্র 9.14)। কাঠামোগতভাবে, মাইক্রোসার্কিটগুলি 14 পিন সহ একটি আয়তক্ষেত্রাকার ফ্ল্যাট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্যাকেজে ডিজাইন করা হয়েছে এবং দুটি বিচ্ছিন্ন চ্যানেল রয়েছে, যা সরঞ্জামের আকার এবং ওজন হ্রাস করে এবং মাইক্রোসার্কিটগুলির কার্যকারিতাও প্রসারিত করে। LEDs সিলিকন-ভিত্তিক এবং আছে পৃ + - পি- n i - n + - গঠন ডংলে দুটি চ্যানেলের উপস্থিতি আপনাকে এটি ব্যবহার করতে দেয় অ্যানালগ সংকেতগুলির একটি সমন্বিত হেলিকপ্টার হিসাবে এবং একটি যৌগিক ট্রানজিস্টর সার্কিট অনুসারে ফটোট্রান্সজিস্টর সংযোগ করার সময় একটি উচ্চ সংকেত ট্রান্সমিশন অনুপাত (10-100) প্রাপ্ত করে।

অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস
অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের অপারেশন তথ্য গ্রহণ, প্রেরণ এবং সংরক্ষণের ইলেকট্রন-ফটোনিক প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে।

সহজতম অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস হল একটি অপটোইলেক্ট্রনিক পেয়ার বা অপটোকপলার। একটি বিকিরণ উত্স, একটি নিমজ্জন মাধ্যম (আলো নির্দেশিকা) এবং একটি ফটোডিটেক্টর সমন্বিত একটি অপটোকপলারের অপারেটিং নীতিটি একটি বৈদ্যুতিক সংকেতকে একটি অপটিক্যালে রূপান্তরিত করার উপর ভিত্তি করে এবং তারপরে একটি বৈদ্যুতিক সিগন্যালে ফিরে আসে৷

Optocouplers কার্যকরী ডিভাইস হিসাবে আছে নিম্নলিখিত সুবিধাপ্রচলিত রেডিও উপাদানের আগে:

সম্পূর্ণ গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা "ইনপুট – আউটপুট" (ইনসুলেশন প্রতিরোধের 10 12 - 10 14 ওহমস অতিক্রম করে);

তথ্য ট্রান্সমিশন চ্যানেলে পরম শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা (তথ্য বাহক বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ কণা - ফোটন);

তথ্যের একমুখী প্রবাহ, যা আলোক প্রচারের বৈশিষ্ট্যের সাথে যুক্ত;

অপটিক্যাল ভাইব্রেশনের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির কারণে ব্রডব্যান্ড,

পর্যাপ্ত কর্মক্ষমতা (বেশ কিছু ন্যানোসেকেন্ড);

উচ্চ ভাঙ্গন ভোল্টেজ (দশ কিলোভোল্ট);

কম শব্দ স্তর;

ভাল যান্ত্রিক শক্তি।

এটি সঞ্চালিত ফাংশনগুলির উপর ভিত্তি করে, একটি অপটোকপলারকে একটি রিলে (কী) সহ একটি ট্রান্সফরমার (কাপলিং উপাদান) এর সাথে তুলনা করা যেতে পারে।

অপটোকপলার ডিভাইসগুলিতে, অর্ধপরিবাহী বিকিরণ উত্স ব্যবহার করা হয় - গ্রুপের যৌগগুলির উপকরণ থেকে তৈরি হালকা-নির্গত ডায়োডগুলি ক III খভি , যার মধ্যে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হল গ্যালিয়াম ফসফাইড এবং আর্সেনাইড। তাদের বিকিরণের বর্ণালী দৃশ্যমান এবং কাছাকাছি-ইনফ্রারেড বিকিরণের (0.5 - 0.98 মাইক্রন) অঞ্চলে অবস্থিত। গ্যালিয়াম ফসফাইড আলো নিঃসরণকারী ডায়োড লাল এবং সবুজ রংআভা সিলিকন কার্বাইড দিয়ে তৈরি LED গুলি হলদে আভা এবং কাজ করে৷ উন্নত তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং আক্রমণাত্মক পরিবেশে।

বর্ণালীর দৃশ্যমান পরিসরে আলো নির্গত LED ব্যবহার করা হয় ইলেকট্রনিক ঘড়িএবং মাইক্রোক্যালকুলেটর।

আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি বিকিরণের একটি বর্ণালী সংমিশ্রণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা বেশ প্রশস্ত, একটি নির্দেশক প্যাটার্ন; কোয়ান্টাম দক্ষতা, নির্গত আলোর কোয়ান্টার সংখ্যার অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয় পি-n- ইলেকট্রন স্থানান্তর; শক্তি (অদৃশ্য বিকিরণ সহ) এবং উজ্জ্বলতা (দৃশ্যমান বিকিরণ সহ); ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার, লুমেন-অ্যাম্পিয়ার এবং ওয়াট-অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য; গতি (স্পন্দিত উত্তেজনার সময় ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্সের বৃদ্ধি এবং ক্ষয়), অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা। অপারেটিং তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে LED এর উজ্জ্বলতা হ্রাস পায় এবং নির্গমন শক্তি হ্রাস পায়।

দৃশ্যমান পরিসরে আলো-নির্গত ডায়োডগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি টেবিলে দেওয়া হয়েছে। 32, এবং ইনফ্রারেড পরিসীমা - টেবিলে। 33.
সারণি 32 দৃশ্যমান আলো-নির্গত ডায়োডের প্রধান বৈশিষ্ট্য

সারণি 33। ইনফ্রারেড আলো-নির্গত ডায়োডের প্রধান বৈশিষ্ট্য

ডায়োড টাইপ	মোট বিকিরণ শক্তি, মেগাওয়াট	ধ্রুবক ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ, ভি	বিকিরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য, µm	বিকিরণ নাড়ি বৃদ্ধির সময়, এনএস	বিকিরণ নাড়ি ক্ষয় সময়, এনএস	ওজন, ছ
AL103 A, B AL106 A - D AL107 A, B	0.6 – 1 (বর্তমানে 50 mA) 0.2 - 1.5 (বর্তমানে 100 mA) 6 - 10 (বর্তমানে 100 mA) 1.5 (100 mA বর্তমান) 0.2 (20 mA বর্তমান) 10 (বর্তমানে 50 mA)	1,6	0,95	200 – 300	500	0,1

অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসে আলোক-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি একটি নিমজ্জন মাধ্যম দ্বারা ফটোডিটেক্টরের সাথে সংযুক্ত থাকে, যার জন্য প্রধান প্রয়োজন হল সংকেত ট্রান্সমিশন ন্যূনতম ক্ষতি এবং বিকৃতি সহ। অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসে, কঠিন নিমজ্জন মিডিয়া - পলিমার - ব্যবহৃত হয়। অরগানিক কম্পাউন্ড(অপটিক্যাল আঠালো এবং বার্নিশ), চ্যালকোজেনাইড মিডিয়া এবং অপটিক্যাল ফাইবার। বিকিরণকারী এবং ফটোডিটেক্টরের মধ্যে অপটিক্যাল চ্যানেলের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে, অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলিকে অপটোকপলার (চ্যানেলের দৈর্ঘ্য 100 - 300 মাইক্রন), অপটোআইসোলেটর (1 মিটার পর্যন্ত) এবং ফাইবার-অপ্টিক যোগাযোগ লাইন - ফাইবার-অপটিক লাইনে ভাগ করা যেতে পারে। দশ কিলোমিটার পর্যন্ত)।

অপটোকপলার ডিভাইসে ব্যবহৃত ফটোডিটেক্টরগুলি ইমিটারের সাথে বর্ণালী বৈশিষ্ট্যের মিল করার জন্য প্রয়োজনীয়তা সাপেক্ষে, একটি আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করার সময় ক্ষতি হ্রাস করা, আলোক সংবেদনশীলতা, গতি, আলোক সংবেদনশীল এলাকার আকার, নির্ভরযোগ্যতা এবং শব্দের স্তর।

অপটোকপলারদের জন্য, অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাব সহ ফটোডিটেক্টরগুলি সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল, যখন নির্দিষ্ট পদার্থের ভিতরে ইলেকট্রনের সাথে ফোটনের মিথস্ক্রিয়া শারীরিক বৈশিষ্ট্যএই পদার্থগুলির স্ফটিক জালির বেশিরভাগ অংশে ইলেকট্রন রূপান্তর ঘটায়।

অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাব দুটি উপায়ে নিজেকে প্রকাশ করে: আলোর (ফটোরেসিস্টর) প্রভাবে ফটোডিটেক্টরের প্রতিরোধের পরিবর্তনে বা দুটি উপাদানের মধ্যে ইন্টারফেসে ফটো-ইএমএফের উপস্থিতিতে - সেমিকন্ডাক্টর-সেমিকন্ডাক্টর, মেটাল-সেমিকন্ডাক্টর (সুইচড ফটোসেল, ফটোডিওডস, ফটোট্রান্সিস্টর)।

অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাব সহ ফটোডিটেক্টরগুলি ফটোডিওডে বিভক্ত (সহ পি-n-জাংশন, এমআইএস স্ট্রাকচার, স্কটকি বাধা), ফটোরেসিস্টর, অভ্যন্তরীণ পরিবর্ধন সহ ফটোডিটেক্টর (ফটোট্রান্সিস্টর, যৌগ ফটোট্রান্সিস্টর, ফটোথাইরিস্টর, ফিল্ড-ইফেক্ট ফটোট্রান্সিস্টর)।

ফটোডিওডগুলি সিলিকন এবং জার্মেনিয়ামের উপর ভিত্তি করে। সিলিকনের সর্বাধিক বর্ণালী সংবেদনশীলতা 0.8 মাইক্রন এবং জার্মেনিয়াম - 1.8 মাইক্রন পর্যন্ত। তারা বিপরীত পক্ষপাতিত্বে কাজ করে পি-n-পরিবর্তন, যা তাদের কর্মক্ষমতা, স্থিতিশীলতা এবং বৈশিষ্ট্যগুলির রৈখিকতা বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে।

ফটোডিওডগুলি প্রায়শই বিভিন্ন জটিলতার অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য ফটোডিটেক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পি- i-n-কাঠামো যেখানে i- উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল। এই অঞ্চলের পুরুত্ব পরিবর্তন করে, ক্যারিয়ারের কম ক্যাপাসিট্যান্স এবং ফ্লাইটের সময়ের কারণে গতি এবং সংবেদনশীলতার ক্ষেত্রে ভাল বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করা সম্ভব।

তুষারপাত ফটোডিওডগুলি সংবেদনশীলতা এবং কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করেছে, চার্জ বাহককে গুণ করার সময় ফটোকারেন্টের পরিবর্ধন ব্যবহার করে। যাইহোক, এই ফটোডিওডগুলি তাপমাত্রা পরিসরে যথেষ্ট স্থিতিশীল নয় এবং উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন। একটি Schottky বাধা এবং একটি MIS কাঠামো সহ ফটোডিওডগুলি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেঞ্জে ব্যবহারের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।

ফটোরেসিস্টরগুলি মূলত পলিক্রিস্টালাইন সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ম থেকে তৈরি করা হয় একটি যৌগ (সালফার এবং সেলেনিয়াম সহ ক্যাডমিয়াম) এর উপর ভিত্তি করে। ফটোরেসিস্টরের সর্বোচ্চ বর্ণালী সংবেদনশীলতা 0.5 - 0.7 মাইক্রন। ফটোরেসিস্টর সাধারণত কম আলোর অবস্থায় ব্যবহার করা হয়; সংবেদনশীলতায় এগুলি ফটোমাল্টিপ্লায়ারের সাথে তুলনীয় - একটি বাহ্যিক ফটোইলেকট্রিক প্রভাব সহ ডিভাইস, তবে কম-ভোল্টেজ পাওয়ার প্রয়োজন। ফটোরেসিস্টরের অসুবিধা হল কম কর্মক্ষমতা এবং উচ্চ শব্দের মাত্রা।

সবচেয়ে সাধারণ অভ্যন্তরীণভাবে পরিবর্ধিত ফটোডিটেক্টর হল ফটোট্রান্সিস্টর এবং ফটোথাইরিস্টর। ফটোট্রান্সিস্টর ফটোডিওডের চেয়ে বেশি সংবেদনশীল, তবে ধীর। ফটোডিটেক্টরের সংবেদনশীলতা আরও বাড়ানোর জন্য, একটি যৌগিক ফটোট্রান্সিস্টর ব্যবহার করা হয়, যা ফটো এবং অ্যামপ্লিফিকেশন ট্রানজিস্টরের সংমিশ্রণ, তবে এটির কার্যকারিতা কম।

অপটোকপলারে, একটি ফটোথাইরিস্টর (তিনটি সহ একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র পি- n-পরিবর্তন, আলোকিত হলে সুইচিং), যা আছে খুব সংবেদনশীলএবং আউটপুট সিগন্যালের স্তর, কিন্তু অপর্যাপ্ত গতি।

অপটোকপলারের প্রকারভেদ মূলত ফটোডিটেক্টরের বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। অপ্টোকপ্লারগুলির একটি প্রধান অ্যাপ্লিকেশন হল ডিজিটাল এবং এনালগ সংকেতগুলির ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারগুলির কার্যকর গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা। এই ক্ষেত্রে, অপটোকপলার কনভার্টার বা সিগন্যাল সুইচ মোডে ব্যবহার করা যেতে পারে। অপ্টোকপলারটি অনুমোদিত ইনপুট সংকেত (কন্ট্রোল কারেন্ট), বর্তমান স্থানান্তর সহগ, গতি (সুইচিং সময়) এবং লোড ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

সম্পর্কিত স্যুইচিং সময়ের সাথে বর্তমান স্থানান্তর সহগের অনুপাতকে অপ্টোকপলারের গুণমান ফ্যাক্টর বলা হয় এবং ফটোডিওড এবং ফটোট্রান্সিস্টার অপটোকপলারের জন্য 10 5 – 10 6 হয়। ফটোথাইরিস্টর ভিত্তিক অপটোকপলার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। কম সময় এবং তাপমাত্রার স্থিতিশীলতার কারণে ফটোরেসিস্টর অপটোকপলার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না। কিছু অপটোকপলারের ডায়াগ্রাম চিত্রে দেখানো হয়েছে। 130, বিজ্ঞাপন.

ভিতরে উচ্চ স্থিতিশীলতা, ভাল শক্তি বৈশিষ্ট্য এবং দক্ষতা সহ লেজারগুলি সুসঙ্গত বিকিরণ উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অপটোইলেক্ট্রনিক্সে, কমপ্যাক্ট ডিভাইসগুলির ডিজাইনের জন্য, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি ব্যবহার করা হয় - লেজার ডায়োডগুলি ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, ফাইবার-অপ্টিক যোগাযোগ লাইনে ঐতিহ্যগত তথ্য ট্রান্সমিশন লাইনের পরিবর্তে - তার এবং তার। তাদের উচ্চ থ্রুপুট (গিগাহার্টজের ইউনিটের ব্যান্ডউইথ), ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের প্রতিরোধ, কম ওজন এবং মাত্রা, ইনপুট থেকে আউটপুট পর্যন্ত সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক নিরোধক, বিস্ফোরণ এবং অগ্নি নিরাপত্তা রয়েছে। FOCL-এর একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য হল একটি বিশেষ ফাইবার-অপ্টিক তারের ব্যবহার, যার গঠন চিত্রে দেখানো হয়েছে। 131. এই ধরনের তারের শিল্পগত নমুনাগুলির 1 - 3 dB/কিমি এবং কম ক্ষয় হয়৷ ফাইবার-অপটিক যোগাযোগ লাইন টেলিফোন এবং কম্পিউটার নেটওয়ার্ক, উচ্চ মানের প্রেরিত ছবি সহ তারের টেলিভিশন সিস্টেম তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই লাইনগুলি হাজার হাজার টেলিফোন কথোপকথন এবং বেশ কয়েকটি টেলিভিশন প্রোগ্রামের যুগপত সংক্রমণের অনুমতি দেয়।

সম্প্রতি, অপটিক্যাল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (OICs), যার সমস্ত উপাদান একটি সাবস্ট্রেটে প্রয়োজনীয় উপাদান জমা করার মাধ্যমে গঠিত হয়, নিবিড়ভাবে বিকশিত হয়েছে এবং ব্যাপক হয়ে উঠেছে।

তরল ক্রিস্টাল-ভিত্তিক ডিভাইস, ইলেকট্রনিক ঘড়িতে সূচক হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত, অপটোইলেক্ট্রনিক্সে প্রতিশ্রুতিশীল। তরল স্ফটিক হল একটি জৈব পদার্থ (তরল) যার একটি স্ফটিকের বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং স্ফটিক পর্যায় এবং একটি তরলের মধ্যে একটি রূপান্তর অবস্থায় রয়েছে।

তরল ক্রিস্টাল সূচকগুলির উচ্চ রেজোলিউশন আছে, তুলনামূলকভাবে সস্তা, কম শক্তি ব্যবহার করে এবং উচ্চ আলোর স্তরে কাজ করে।

একক স্ফটিক (নেমেটিকস) এর মতো বৈশিষ্ট্যযুক্ত তরল স্ফটিকগুলি প্রায়শই আলোর সূচক এবং অপটিক্যাল মেমরি ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা উত্তপ্ত হলে রঙ পরিবর্তন করে (কোলেস্টেরিক্স) এবং অন্যান্য ধরণের তরল স্ফটিক (smectics) তথ্যের থার্মো-অপটিক্যাল রেকর্ডিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস, তুলনামূলকভাবে সম্প্রতি উন্নত, তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপক হয়ে উঠেছে। তাদের অনেকের ভ্যাকুয়াম এবং সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তিতে কোনও অ্যানালগ নেই। যাইহোক, আরো অনেক আছে অমীমাংসিত সমস্যানতুন উপকরণের বিকাশ, এই ডিভাইসগুলির বৈদ্যুতিক এবং অপারেশনাল বৈশিষ্ট্যগুলির উন্নতি এবং তাদের উত্পাদনের জন্য প্রযুক্তিগত পদ্ধতিগুলির বিকাশের সাথে সম্পর্কিত।

বিভাগ 5. চার্জ-কাপল্ড ডিভাইস (CCD) ডিভাইস।

বেলারুশ প্রজাতন্ত্রের শিক্ষা মন্ত্রণালয়

শিক্ষা প্রতিষ্ঠান

"বেলারুশিয়ান স্টেট ইউনিভার্সিটি

কম্পিউটার বিজ্ঞান এবং রেডিও ইলেকট্রনিক্স"

ইএমইউ বিভাগ

"অপ্টোইলেক্ট্রনিক্সের মৌলিক বিষয়। অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের শ্রেণীবিভাগ"

MINSK, 2008

অপটোইলেক্ট্রনিক্স কার্যকরী ইলেকট্রনিক্স এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ স্বাধীন ক্ষেত্র। একটি অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস এমন একটি ডিভাইস যেখানে তথ্য প্রক্রিয়াকরণের সময় বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং এর বিপরীতে।

অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য হল যে তাদের উপাদানগুলি অপটিক্যালি সংযুক্ত এবং বৈদ্যুতিকভাবে একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন।

এটির জন্য ধন্যবাদ, উচ্চ-ভোল্টেজ এবং কম-ভোল্টেজের মিল, সেইসাথে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটগুলি সহজেই নিশ্চিত করা হয়। এছাড়াও, অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির অন্যান্য সুবিধা রয়েছে: আলোর মরীচিগুলির স্থানিক মড্যুলেশনের সম্ভাবনা, যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তনের সাথে মিলিত হয়ে তিন ডিগ্রি স্বাধীনতা দেয় (বিশুদ্ধভাবে ইলেকট্রনিক সার্কিটে দুটি); চ্যানেলগুলির মধ্যে গ্যালভানিক সংযোগের অনুপস্থিতিতে আলোক বিমের উল্লেখযোগ্য শাখা এবং ছেদ হওয়ার সম্ভাবনা; আলোক বিমের বড় কার্যকরী লোড তাদের অনেকগুলি পরামিতি (প্রশস্ততা, দিক, ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ, মেরুকরণ) পরিবর্তন করার সম্ভাবনার কারণে।

অপটোইলেক্ট্রনিক্স দুটি প্রধান স্বাধীন ক্ষেত্র কভার করে - অপটিক্যাল এবং ইলেক্ট্রন-অপটিক্যাল। অপটিক্যাল দিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের সাথে একটি কঠিনের মিথস্ক্রিয়া প্রভাবের উপর ভিত্তি করে। এটি হলগ্রাফি, ফটোকেমিস্ট্রি, ইলেক্ট্রো-অপটিক্স এবং অন্যান্য ঘটনার উপর নির্ভর করে। অপটিক্যাল নির্দেশিকাকে কখনও কখনও লেজার নির্দেশিকা বলা হয়।

ইলেকট্রন-অপটিক্যাল দিক একদিকে অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের মাধ্যমে কঠিন শরীরে উপলব্ধি করা ফটোইলেকট্রিক রূপান্তরের নীতি ব্যবহার করে এবং অন্যদিকে ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স। এই দিকটি প্রথাগত বৈদ্যুতিন সার্কিটে অপটিক্যালের সাথে গ্যালভানিক এবং চৌম্বক সংযোগের প্রতিস্থাপনের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে। এটি যোগাযোগ চ্যানেলে তথ্যের ঘনত্ব, এর গতি এবং শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে।

আকার 1. অভ্যন্তরীণ (ক) এবং বাহ্যিক (খ) ফোটোনিক সংযোগ সহ অপটোকপলার: 1, 6 – আলোর উত্স; 2 - হালকা গাইড; 3, 4 - হালকা রিসিভার; 5 - পরিবর্ধক।

অপটোইলেক্ট্রনিক্সের প্রধান উপাদান হল একটি অপটোকপলার। অভ্যন্তরীণ (চিত্র 1, ক) এবং বহিরাগত (চিত্র 1, খ) ফোটোনিক সংযোগ সহ অপটোকপলার রয়েছে। সহজতম অপটোকপলার হল একটি চার-টার্মিনাল নেটওয়ার্ক (চিত্র 1, a), যা তিনটি উপাদান নিয়ে গঠিত: ফটো ইমিটার 1, লাইট গাইড 2 এবং লাইট রিসিভার 3, একটি সিল করা, লাইট-প্রুফ হাউজিংয়ে আবদ্ধ। যখন একটি বৈদ্যুতিক সংকেত একটি নাড়ি আকারে ইনপুট বা ইনপুট কারেন্ট একটি ড্রপ আকারে প্রয়োগ করা হয়, ফটোমিটার উত্তেজিত হয়। লাইট গাইডের মাধ্যমে আলোক প্রবাহ ফটোডিটেক্টরে প্রবেশ করে, যার আউটপুটে একটি বৈদ্যুতিক পালস বা আউটপুট কারেন্ট ড্রপ তৈরি হয়। এই ধরনের অপটোকপলার হল বৈদ্যুতিক সংকেতের একটি পরিবর্ধক, যার মধ্যে অভ্যন্তরীণ কাপলিং হল ফোটোনিক এবং বাহ্যিক কাপলিং হল বৈদ্যুতিক।

বৈদ্যুতিক অভ্যন্তরীণ কাপলিং এবং ফোটোনিক এক্সটার্নাল কাপলিং সহ (চিত্র 1, খ) - আরেকটি ধরণের অপটোকপলার হল আলোর সংকেতের একটি পরিবর্ধক, সেইসাথে একটি কম্পাঙ্কের সংকেতকে অন্য কম্পাঙ্কের সংকেতে রূপান্তরকারী, উদাহরণস্বরূপ, ইনফ্রারেড সংকেত। দৃশ্যমান বর্ণালীর সংকেতে বিকিরণ। লাইট রিসিভার 4 ইনপুট লাইট সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সিগন্যালে রূপান্তর করে। পরেরটি পরিবর্ধক 5 দ্বারা বিবর্ধিত হয় এবং আলোর উত্স 6 কে উত্তেজিত করে।

বর্তমানে, বিভিন্ন উদ্দেশ্যে বিপুল সংখ্যক অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে। মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সে, একটি নিয়ম হিসাবে, শুধুমাত্র সেই অপটোইলেক্ট্রনিক কার্যকরী উপাদানগুলি ব্যবহার করা হয় যার জন্য ইন্টিগ্রেশনের সম্ভাবনা রয়েছে, সেইসাথে সংশ্লিষ্ট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির উত্পাদন প্রযুক্তির সাথে তাদের উত্পাদন প্রযুক্তির সামঞ্জস্য রয়েছে।

ফটো ইমিটার। অপটোইলেক্ট্রনিক আলোর উত্সগুলি ক্ষুদ্রকরণ, কম শক্তি খরচ, উচ্চ দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং উত্পাদনযোগ্যতার মতো প্রয়োজনীয়তার বিষয়। তাদের অবশ্যই উচ্চ কার্যক্ষমতা থাকতে হবে এবং সমন্বিত ডিভাইস হিসাবে তৈরি করতে সক্ষম হতে হবে।

সর্বাধিক ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট উত্সগুলি হল ইনজেকশন এলইডি, যেখানে আলোর নির্গমন ইলেকট্রন এবং গর্তগুলির আন্তঃব্যান্ড পুনর্মিলনের প্রক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি আপনি p-n জংশনের (আগামী দিকে) মাধ্যমে যথেষ্ট বড় ইনজেকশন কারেন্ট পাস করেন, তাহলে ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে কিছু ইলেকট্রন কন্ডাকশন ব্যান্ডে চলে যাবে (চিত্র 2)। ভ্যালেন্স ব্যান্ডের উপরের অংশে, মুক্ত অবস্থা (গর্ত) গঠিত হয় এবং পরিবাহী ব্যান্ডের নীচের অংশে, একটি ভরাট অবস্থা (পরিবাহী ইলেকট্রন) গঠিত হয়।

এই ধরনের একটি বিপরীত জনসংখ্যা ভারসাম্য নয় এবং বিপরীত ইলেক্ট্রন পরিবর্তনের সময় ফোটনের বিশৃঙ্খল নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে। পিএন জংশনে যে অসামঞ্জস্যপূর্ণ আভা দেখা যায় তা হল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স।

চিত্র 2। একটি ইনজেকশন LED অপারেটিং নীতির একটি ব্যাখ্যা.

পরিবাহী ব্যান্ডের ভরা অংশ থেকে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের মুক্ত অংশে আলোকিত স্থানান্তরের সময় নির্গত একটি ফোটন একটি অভিন্ন ফোটনের উদ্দীপিত নির্গমন ঘটায়, যার ফলে অন্য একটি ইলেক্ট্রন ভ্যালেন্স ব্যান্ডে চলে যায়। যাইহোক, একই শক্তির একটি ফোটন (∆E=E2-E1 থেকে ∆E=2δE পর্যন্ত) শোষিত হতে পারে না, যেহেতু নীচের অবস্থা মুক্ত (এতে কোনো ইলেকট্রন নেই), এবং উপরের অবস্থা ইতিমধ্যেই পূর্ণ। এর মানে হল যে p-n জংশন এই ধরনের শক্তির ফোটনের কাছে স্বচ্ছ, যেমন সংশ্লিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সির জন্য। বিপরীতে, ∆E+2δE এর চেয়ে বেশি শক্তিযুক্ত ফোটনগুলি শোষিত হতে পারে, ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে পরিবাহী ব্যান্ডে ইলেকট্রন স্থানান্তর করে। একই সময়ে, এই জাতীয় শক্তিগুলির জন্য ফোটনের প্ররোচিত নির্গমন অসম্ভব, যেহেতু উপরের প্রাথমিক অবস্থাটি পূর্ণ হয় না এবং নীচের অবস্থাটি পূর্ণ হয়। এইভাবে, বর্ণালী প্রস্থ δE এর সাথে ব্যান্ড গ্যাপ ∆E এর শক্তির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ফ্রিকোয়েন্সির চারপাশে একটি সংকীর্ণ পরিসরে উদ্দীপিত নির্গমন সম্ভব।

LED-এর জন্য সেরা উপকরণ হল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, গ্যালিয়াম ফসফাইড, সিলিকন ফসফাইড, সিলিকন কার্বাইড ইত্যাদি। LED-এর উচ্চ কার্যক্ষমতা (প্রায় 0.5 μs), কিন্তু উচ্চ কারেন্ট (প্রায় 30 A/cm2) ব্যবহার করে। সম্প্রতি, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড - অ্যালুমিনিয়ামের উপর ভিত্তি করে এলইডি তৈরি করা হয়েছে, যার শক্তি ভগ্নাংশ থেকে বেশ কয়েকটি মিলিওয়াট পর্যন্ত বিস্তৃত হয় যার একটি ফরোয়ার্ড কারেন্ট দশ মিলিঅ্যাম্পিয়ার। LED এর p.d 1 - 3% এর বেশি নয়।

প্রতিশ্রুতিশীল আলোর উত্সগুলি হল ইনজেকশন লেজার, যা উচ্চ দক্ষতা এবং গতি (দশ পিকোসেকেন্ড) সহ একটি সংকীর্ণ বর্ণালী অঞ্চলে উচ্চ শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করা সম্ভব করে। এই লেজারগুলি সমন্বিত সার্কিটের মতো একই প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি একক বেস চিপে অ্যারে হিসাবে তৈরি করা যেতে পারে। সাধারণ ইনজেকশন লেজারগুলির অসুবিধা হল যে খুব কম তাপমাত্রায় ঠান্ডা হলেই তাদের গ্রহণযোগ্য কর্মক্ষমতা থাকে। স্বাভাবিক তাপমাত্রায়, একটি গ্যালিয়াম-আর্সেনাইড লেজারের কম গড় শক্তি, কম দক্ষতা (প্রায় 1%), এবং দুর্বল অপারেটিং স্থিতিশীলতা এবং পরিষেবা জীবন থাকে। হেটারোজংশন ব্যবহার করে একটি জটিল কাঠামোর একটি রূপান্তর তৈরি করে ইনজেকশন লেজারের আরও উন্নতি (একটি হেটেরোজাংশন হল একই ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ স্তরগুলির মধ্যে সীমানা, কিন্তু বিভিন্ন ব্যান্ড ফাঁক সহ) এটি একটি ছোট আকারের আলোর উৎস অপারেটিং প্রাপ্ত করা সম্ভব করেছে। 10 - 20% এর দক্ষতা এবং গ্রহণযোগ্য বৈশিষ্ট্য সহ স্বাভাবিক তাপমাত্রায়।

ফটোডিটেক্টর। আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে, ফটোডিওড, ফটোট্রান্সিস্টর, ফটোরেসিস্টর, ফটোথাইরিস্টর এবং অন্যান্য ডিভাইস ব্যবহার করা হয়।

একটি ফটোডিওড হল একটি বিপরীত-পক্ষপাতযুক্ত p-n জংশন, যার বিপরীত সম্পৃক্তি কারেন্ট ঘটনা আলোর ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন চার্জ বাহকের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয় (চিত্র 3)। একটি ফটোডিওডের পরামিতিগুলি তার সার্কিটে প্রবাহিত কারেন্টের মানের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়। একটি ফটোডিওডের সংবেদনশীলতা, যাকে সাধারণত ইন্টিগ্রাল বলা হয়, এটিকে আলোকিত ফ্লাক্স Фυ-এর সাথে ফটোকারেন্টের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। ফটোডিওডের সংবেদনশীলতা থ্রেশহোল্ড অবিচ্ছেদ্য (বর্তমান) সংবেদনশীলতা এবং অন্ধকার বর্তমান আইডির পরিচিত মানগুলির উপর ভিত্তি করে অনুমান করা হয়, যেমন সংবেদনশীল স্তরের বিকিরণ অনুপস্থিতিতে সার্কিটে প্রবাহিত বর্তমান।

ফটোডিওডের প্রধান উপকরণ হল জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন। সিলিকন ফটোডিওডগুলি সাধারণত বর্ণালীর একটি সংকীর্ণ পরিসরে সংবেদনশীল হয় (λ = 0.6 - 0.8 μm থেকে λ = 1.1 μm) যার সর্বাধিক λ = 0.85 μm এবং জার্মেনিয়াম ফটোডিওডগুলির সংবেদনশীলতার সীমা থাকে λ = 0.4 - 1.8 μm সহ λ ≈ 1.5 µm এ। 20 V এর সরবরাহ ভোল্টেজ সহ ফটোডিওড মোডে, সিলিকন ফটোডিওডের অন্ধকার প্রবাহ সাধারণত 3 μA এর বেশি হয় না, যখন জার্মেনিয়ামের জন্য; 10 V এর সরবরাহ ভোল্টেজে photodiodes এটি 15-20 μA এ পৌঁছায়।

চিত্র 3. ফটোডিওডের সার্কিট এবং কারেন্ট-ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্য।

চিত্র 4. একটি ফটোট্রান্সজিস্টরের সার্কিট এবং বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য।

14 এর 5 পৃষ্ঠা

Optocouplers হল সেইসব অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যেখানে আলোক বিকিরণ (আলোক বিকিরণকারী এবং ফটোডিটেক্টর) এর উৎস এবং রিসিভার থাকে যার মধ্যে এক বা অন্য ধরণের অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক সংযোগ থাকে এবং যেগুলি একে অপরের সাথে কাঠামোগতভাবে সংযুক্ত থাকে।
যে কোনও ধরণের অপ্টোকপ্লারগুলির পরিচালনার নীতিটি এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে বিকিরণকারীতে বৈদ্যুতিক সংকেতের শক্তি আলোতে রূপান্তরিত হয়; একটি ফটোডিটেক্টরে, বিপরীতে, আলোর সংকেত একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ ঘটায়। ইমিটারে বৈদ্যুতিক সংকেত সাধারণত বাহ্যিক উত্স থেকে সরবরাহ করা হয়। আলোক সংকেত ফোটোডিটেক্টর থেকে আসে একটি অপটিক্যাল কমিউনিকেশন সার্কিটের মাধ্যমে।
একটি অপটোকপ্লারে শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়াগুলি আলোর কোয়ান্টাম প্রকৃতির উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়, যা কণার একটি প্রবাহের আকারে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ - কোয়ান্টা।
হালকা নির্গতকারী। অপটোকপলারে ব্যবহারের জন্য বিভিন্ন ধরনের ইমিটার উপযুক্ত: ক্ষুদ্র ভাস্বর আলোর বাল্ব, যা বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উত্তপ্ত ফিলামেন্ট থেকে 1800-2000 °C পর্যন্ত তাপীয় বিকিরণ ব্যবহার করে; নিয়ন বাল্ব যা একটি নিওন-আর্গন গ্যাসের মিশ্রণের বৈদ্যুতিক স্রাবের আভা ব্যবহার করে, ইত্যাদি। [দেখুন। 1, § 1.1]।
এই ধরনের বিকিরণকারীর কম আলোর আউটপুট, সীমিত স্থায়িত্ব, বড় মাত্রা, কম বিকিরণ নির্দেশকতা এবং নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। অপটোকপলারে ব্যবহৃত প্রধান ধরনের ইমিটার হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ইনজেকশন লাইট-এমিটিং ডায়োড - LED। আসুন আমরা এই জাতীয় অপটোকপ্লারে শক্তি রূপান্তরের প্রক্রিয়া বিবেচনা করি (চিত্র 11, ক)।
অর্ধপরিবাহী কাঠামোর p- এবং অঞ্চলগুলির মধ্যে ইন্টারফেসে, উপরে দেখানো হিসাবে, একটি p-n জংশন প্রদর্শিত হয়, যেখানে গর্ত এবং ইলেক্ট্রনের একটি স্থান চার্জ ঘনীভূত হয়। যখন একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ 1/ip নির্দিষ্ট ধরণের সেমিকন্ডাক্টরের একটি স্ফটিক (উদাহরণস্বরূপ, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড এবং এর উপর ভিত্তি করে যৌগ) এর সক্রিয় অঞ্চল B-এর কাঠামোতে প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি পি- দ্বারা ইনজেকশন করা ফ্রি চার্জ ক্যারিয়ারের অতিরিক্ত ঘনত্ব। সামনের দিকে পক্ষপাতমূলক জংশন তৈরি করা হয়। ইলেকট্রনের ফলস্বরূপ প্রবাহ স্পেস চার্জ অঞ্চল E এর মধ্য দিয়ে যায়, একটি ইলেক্ট্রন কারেন্ট /p তৈরি করে। কিছু ইলেক্ট্রন ক্রিস্টালের সক্রিয় B এবং অস্বচ্ছ সি অঞ্চলে গর্ত সহ পুনরায় একত্রিত হয়। প্রধান চার্জ বাহকগুলির পুনর্মিলনের প্রতিটি কাজ একটি হালকা কোয়ান্টাম নির্গমন দ্বারা অনুষঙ্গী হয়, যেমন বিকিরণকারী পুনর্মিলন সঞ্চালিত হয়।
একই সময়ে, এন-অঞ্চলে গর্তের ইনজেকশনের কারণে এবং একতরফা ইনজেকশনের সাথে কোন p-n ইনপুট নেই তা প্রতিফলিত করে একটি হোল কারেন্ট উপাদান /p দেখা দেয়। এই স্রোতের অনুপাত ছোট, স্ফটিক কাঠামোর p-অঞ্চলের তুলনায় /m-অঞ্চল আরও দৃঢ়ভাবে ডোপ করা হয়।
ফলে বিকিরণের একটি অংশ ক্রিস্টালের অপটিক্যালি "স্বচ্ছ" অঞ্চল A-তে শোষিত হয় (চিত্র 11.6-এ রশ্মি 1), উপরন্তু, অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন (রশ্মি 2) ঘটে যখন আলোক রশ্মি সেমিকন্ডাক্টর এবং বায়ু মিডিয়ার মধ্যে ইন্টারফেসে পড়ে। বিভিন্ন অপটিক্যাল ঘনত্ব, যা শেষ পর্যন্ত স্ব-শোষণের কারণে তাদের ক্ষতির দিকে নিয়ে যায়।

ভাত। 11. বৈদ্যুতিক (a) এবং অপটিক্যাল (6) LED মডেল
একটি সেমিকন্ডাক্টরের সক্রিয় অঞ্চলে কোয়ান্টার প্রজন্ম স্বতঃস্ফূর্ত এবং এর বৈশিষ্ট্য হল যে আলোক রশ্মি সব দিকে সমানভাবে পরিচালিত হয়। সেমিকন্ডাক্টরের ভারী ডোপড অঞ্চলের দিকে প্রচারিত রশ্মি 3 দ্রুত শোষিত হয়। সক্রিয় অঞ্চল B-এর একটি ওয়েভগাইড প্রভাব রয়েছে, এবং রশ্মি 4, একাধিক প্রতিফলনের কারণে, এই অঞ্চলে ফোকাস করা হয়, তাই শেষ বিকিরণের তীব্রতা স্ফটিক থেকে আলোর প্রস্থানের অন্যান্য দিকগুলির তুলনায় অনেক বেশি।
প্রধান উপাদান যেগুলি থেকে নির্গমনকারীগুলি তৈরি করা হয় তা হল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড এবং এর উপর ভিত্তি করে যৌগ, এবং ফটোডিটেক্টরগুলির উপাদান হল সিলিকন। উভয় ধরনের পদার্থেরই প্রায় একই অপটিক্যাল ঘনত্ব (প্রতিসরাঙ্ক) থাকে। এই পরিস্থিতিতে অপ্টোকপ্লারের জেনারেটর এবং রিসিভার ইউনিটগুলির সম্পূর্ণ অপটিক্যাল মিল নিশ্চিত করে।
ফটোডিটেক্টর। অপটোকপলারগুলিতে ব্যবহৃত ফটোডিটেক্টরগুলির অপারেটিং নীতিটি অভ্যন্তরীণ ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক (অপটিক্যাল) বিকিরণের প্রভাবের অধীনে একটি স্ফটিক দেহের অভ্যন্তরে পরমাণু থেকে ইলেকট্রনগুলিকে পৃথক করে। মুক্ত ইলেক্ট্রন গঠনের ফলে বিকিরণিত শরীরের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন ঘটে এবং ফলস্বরূপ ফটোইলেকট্রিক ঘটনাগুলি অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়। এটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য আলোক বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলি সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে ঘটে, প্রধানত খাঁটিগুলিতে। এইভাবে, ফটোডিটেক্টরে, হালকা কোয়ান্টা মোবাইল বৈদ্যুতিক চার্জের শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, যার প্রভাবে পিএন জংশনে একটি ফটো-ইএমএফ উৎপন্ন হয়।
অপটোকপলার তৈরি করার সময়, ফটোডিটেক্টর হল অপটোকপলারের সংজ্ঞায়িত উপাদান, এবং ইমিটারকে "ফটোডিটেক্টরের জন্য" নির্বাচন করা হয়। অপ্টোকপলারের স্তরটি ডায়োড অপ্টোকপলার দ্বারা সর্বোত্তম বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যেগুলির শিল্প প্রকারগুলি তাদের নকশার সরলতা, দুর্দান্ত বৈচিত্র্য, কার্যকারিতার প্রস্থ এবং বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলির ভাল সমন্বয় দ্বারা আলাদা করা হয়।
পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ডিজাইন। যেকোন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ডিজাইনের ভিত্তি হল সেমিকন্ডাক্টর স্ট্রাকচার, যা এর বৈদ্যুতিক প্যারামিটার এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। উপাদান সহ একটি কাঠামো যা ডিভাইসের শরীরের সাথে প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক শক্তি, নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় যোগাযোগ সরবরাহ করে তাকে একটি ভালভ ডিজাইন উপাদান বলা হয়। ভালভ উপাদান থাকতে হবে নির্ভরযোগ্য সুরক্ষাপরিবেশগত প্রভাব থেকে, তাই এটি এমন একটি আবাসনে স্থাপন করা হয় যা পুরো কাঠামোর সিলিং এবং যান্ত্রিক শক্তি নিশ্চিত করে।
হাউজিং ডিজাইনের ধরণের উপর ভিত্তি করে, সমস্ত পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ভালভকে পিন-টাইপ, ফ্ল্যাট-বেস (ফ্ল্যাঞ্জ) এবং ট্যাবলেট-টাইপে ভাগ করা যেতে পারে।
চিত্রে। চিত্র 12 একটি পিন থাইরিস্টরের নকশা দেখায়, যার ভিত্তি 2 তামা দিয়ে তৈরি একটি থ্রেডেড বোল্ট 1 এর সাথে কুলারের সাথে বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় যোগাযোগ নিশ্চিত করতে। একটি ফ্ল্যাট হাউজিং বেস (চিত্র 12c) সহ থাইরিস্টরগুলিতে ডিভাইসটিকে কুলারে বোল্ট করার জন্য একটি তামার ফ্ল্যাঞ্জ 1 রয়েছে। উভয় ধরনের থাইরিস্টরের কেস কভার মেটাল-গ্লাস বা মেটাল-সিরামিক ডিজাইনে তৈরি করা হয়। উপরের পাওয়ার টার্মিনাল 3টি একটি ধাতু (তামা) বিনুনিযুক্ত জোতা (নমনীয় টার্মিনাল) বা সীসা দিয়ে ভরা একটি ফাঁপা তামার রডের আকারে তৈরি করা যেতে পারে (অনমনীয় টার্মিনাল, চিত্র 12.6)।


ভাত। 12. শক্তিশালী থাইরিস্টরের ডিজাইন:
a - নমনীয় সহ পিন থাইরিস্টর এবং খ - নমনীয় আউটপুট ছাড়াই; c - নমনীয় সীসা সহ flanged thyristor
ট্যাবলেট ডিজাইনের থাইরিস্টর (চিত্র 13, ই) ট্যাবলেট 1 আকারে একটি ঢেউতোলা সিরামিক আবরণে তৈরি করা হয়, যা ভালভ উপাদানকে দূষণ এবং যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। ট্যাবলেটটি ডিভাইসের উপরের 2 এবং নীচের 6টি ধাতব ঘাঁটির মধ্যে স্থাপন করা হয়, যা কুলারগুলির সংস্পর্শে থাকে, বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় যোগাযোগ তৈরি করে। থাইরিস্টরের কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোড 4 হাউজিংয়ের পাশের পৃষ্ঠে অবস্থিত। ডিভাইসটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে বর্তমান-বহনকারী প্লেট 3 এবং 5 এর মাধ্যমে সংযুক্ত।
পিন এবং ফ্ল্যাঞ্জ ডিজাইনগুলি 320 A পর্যন্ত স্রোতের জন্য পাওয়ার ভালভের জন্য, 250 A এবং আরও বেশি স্রোতের জন্য ট্যাবলেট ডিজাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়। ফ্ল্যাট বডি বেস সহ ডিভাইসগুলি চক্রীয় তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য আরও প্রতিরোধী। thyristors উন্নয়নে সাম্প্রতিক বছরএই নকশা আরো প্রায়ই ব্যবহার করা হয়.
চিত্রে। 13.6 একটি উদাহরণ হিসাবে TK সিরিজের একটি নতুন পাওয়ার সিলিকন ট্রানজিস্টরের নকশা দেখায়। রেডিয়েটর এবং অনমনীয় বেস এবং ইমিটার লিডগুলির সাথে সংযোগের জন্য এই জাতীয় ডিভাইসগুলির বেসে একটি থ্রেডেড বোল্ট সহ একটি পিনের নকশার একটি বিশাল বডি থাকে।
সাধারন গুনাবলিসেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস। গার্হস্থ্য শিল্প বিস্তৃত শক্তির অর্ধপরিবাহী ডিভাইস উত্পাদন করে, যার ব্যবহার বিভিন্ন বৈদ্যুতিক শক্তি রূপান্তরকারী তৈরি করা সম্ভব করে যা লাভজনক, ছোট আকারের এবং অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য। ইনস্টলেশন ডিজাইন করার প্রক্রিয়ায় সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি নির্বাচন করার সুবিধার জন্য এবং তাদের অপারেশন চলাকালীন ব্যর্থ ভালভগুলি প্রতিস্থাপনের জন্য, পাওয়ার ডায়োড, থাইরিস্টর, ট্রানজিস্টর এবং অপটোকপলারগুলির জন্য প্রতীকগুলির একটি আলফানিউমেরিক সিস্টেম ব্যবহার করা হয় (GOST 15543-70*)।

ভাত। 13. কুলার ছাড়া T500 থাইরিস্টরের ট্যাবলেট ডিজাইন (a) এবং পাওয়ার ট্রানজিস্টরের সামগ্রিক এবং ইনস্টলেশন মাত্রা (b)
ফটোথাইরিস্টর নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, আলোর প্রবাহ প্রেরণের জন্য এর হাউজিংয়ে একটি বিশেষ উইন্ডো দেওয়া হয়। অপটোকপলার থাইরিস্টরগুলিতে, একটি সেমিকন্ডাক্টর লাইট-এমিটিং ডায়োড - একটি এলইডি - একটি বিকিরণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত সরবরাহ করা হয়। বৈদ্যুতিক সংকেত দ্বারা নিয়ন্ত্রিত থাইরিস্টরগুলির তুলনায় ফটো- এবং অপটোকপলার থাইরিস্টরগুলির একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল ডিভাইসের পাওয়ার সার্কিট এবং তাদের নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মধ্যে একটি গ্যালভানিক সংযোগের অনুপস্থিতি।