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फोटो डायोड और फोटो ट्रांजिस्टर क्या हैं? ये दोनों कैसे काम करते हैं और इनका क्या उपयोग है? - What are photo diode and photo transistor? How do these two work and what is their use?

फोटो डायोड    
 
फोटो डायोड दो टर्मिनल वाली अर्द्धचालक p-n जंक्शन युक्ति होती है,  जिसे रिवर्स बायस में कार्य करने योग्य बनाया जाता है | इसे पारदर्शक केस अथवा जंक्शन पर ऑप्टिकल लेंस लगाकर बनाया जाता है |                                       

इसका आउटपुट , प्रतिरोध (R) पर प्राप्त किया जाता है | तापमान के बढ़ने पर रिवर्स संतृप्त धारा धीरे - धीरे बढ़ती है, इसी प्रकार जंक्शन पर प्रकाश पड़ने से डायोड में अधिक रिवर्स धारा प्रवाहित होती है | इस पर प्रकाश न पड़ने पर प्रवाहित होने वाली धारा को डार्क धारा (dark current) कहा जाता है | फोटो डायोड पर धनात्मक बायस प्रयुक्त करने पर धारा शून्य हो जाती है, इसलिए फोटो डायोड केवल रिवर्स बायस में ही कार्य करता है | फोटो डायोड एक फोटो-चालान युक्ति (photo-conductive device) होती है , परन्तु यदि यह फॉरवर्ड बायस में कार्य करती है, तब यह फोटो-वोल्टाइक युक्ति (photo-voltaic device) बन जाती है |                                                                                                                                                                                                  

                         

फोटो डायोड का कार्य 

रिवर्स बायस की स्थिति में जब प्रकाश किरणें फोटो डायोड पर पड़ती है, तब रिवर्स दिशा में ही धारा प्रवाहित होने लगती है | इस धारा का मान प्रकाश की तीव्रता (intensity) के साथ बढ़ता है | इस स्थिति में जंक्शन के पास जो एलेक्ट्रॉन-होल युग्म (electron-hole pair) उत्पन्न होते है, उन्हें अल्पसंख्यक आवेश वाहक (minority charge carrier) कहा जाता है | ये अल्पसंख्यक आवेश वाहक आसानी से जंक्शन पार कर लेते है तथा परिपथ में धारा प्रवाहित होने लगती है | फोटो डायोड की रिवर्स धारा का मान प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होने के कारण, प्रकाश की तीव्रता बढ़ने के सापेक्ष ही फोटो डायोड में उत्पन्न एलेक्ट्रॉन-होल युग्मों की संख्या में वृद्धि होती है | इसके फलस्वरूप फोटो डायोड में प्रवाहित होने वाली रिवर्स धारा के मान में भी वृद्धि हो जाती है |           

फोटो डायोड के अनुप्रयोग                                                                  

(i) इसका प्रयोग डिटेक्शन, डिमोड्यूलेशन, लॉजिक परिपथ, ऑप्टिकल संचार यंत्रो एवं रिमोट कण्ट्रोल परिपथों में किया जाता है |

(ii) फोटो डायोड का उपयोग कंप्यूटर कार्ड की पंचिंग (punching) तथा टेप में उच्च गति पाठ्यांक (high speed reading) प्राप्त करने के लिए भी किया जाता है |                                                              

फोटो ट्रांजिस्टर          

फोटो ट्रांजिस्टर एक साधारण BJT ट्रांजिस्टर के सामान होता है | इसके कलैक्टर-बेस जंक्शन को फोटो डायोड की भाँति निर्मित किया जाता है | फोटो ट्रांजिस्टर की बनावट इस प्रकार की होती है कि जिसमे प्रकाश का पूर्णरूप से प्रयोग किया जा सके | इसके लिए इसके पैकेज में लेंस (lens) लगाया जाता है , जिससे रेडिएशन को कलेक्टर-बेस जंक्शन पर फोकस किया जा सके |                                                                                         

इनपुट के रूप में इसमें बेस-सिग्नल धारा के स्थान पर ट्रांजिस्टर के जंक्शन पर खुला बेस-परिपथ (open base-circuit) की  स्थिति में जंक्शन पर प्रकाश डाला जाता है |                                                     

फोटो ट्रांजिस्टर का कार्य                                         

फोटो ट्रांजिस्टर द्वारा प्रदान की गई आउटपुट धारा, फोटो डायोड की आउटपुट धारा दे अधिक होती है | अतः फोटो ट्रांजिस्टर की संवेदनशीलता    फोटो डायोड के अधिक होती है | फोटो ट्रांजिस्टर में कलैक्टर धारा कलैक्टर-बेस जंक्शन पर आपतित प्रकाश तीव्रता (H) पर निर्भर करती है |                      

उपयोग                                                      

(i) फोटो ट्रांजिस्टर को विद्युत चुम्बक रिले तथा सिलिकॉन कण्ट्रोल रेक्टिफायर (SCR) के चालान (conduction) को नियंत्रित करने के लिए प्रयोग  है |                                                                                                              

(ii) फोटो ट्रांजिस्टर को ऑप्टिकल सेंसर (optical sensor) के रूप में भी प्रयोग किया जाता है |                                                                  इसी प्रकार अन्य डायोड 
लेज़र डायोड क्या है                                                                                                                                     

                                  

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