Cad é an Difríocht idir Dé-óid Léasair Agus Fóta-óid

Is feistí a úsáidtear go coitianta in optoelectronics nua-aimseartha iad dé-óidí léasair (LD) agus fótadiodes (PD). Cé go bhfuil siad araon bunaithe ar struchtúir dé-óid, tá difríochtaí suntasacha ann ina gcuid prionsabal agus iarratais.
Ar dtús, déanaimis anailís ar an dé-óid léasair (LD). Is léasair gníomhach é dé-óid léasair is féidir fuinneamh leictreach a thiontú go radaíocht léasair. Tá a struchtúr cosúil le dé-óid acomhal PN tipiciúil, comhdhéanta d'acomhal PN agus ábhar léasair. In acomhal PN na n-ábhar léasair, tá leictreoin ar bís ag stáit ardfhuinnimh trí voltas seachtrach a chur i bhfeidhm, agus nuair a aistríonn na leictreoin seo ó stáit ardfhuinnimh go stáit ísealfhuinnimh, táirgeann siad radaíocht léasair. Úsáidtear dé-óid léasair go forleathan i réimsí mar chumarsáid, priontáil léasair, agus stóráil optúil mar gheall ar a gcuid roghanna beaga, ísealchumhachta, ardéifeachtúlachta, agus il-thonnfhad.
Is gléas leathsheoltóra é dé-óid léasair a bhfuil a chroí-heitrea-chomhaontú comhdhéanta de go leor ábhar éagsúil, lena n-áirítear cineál n-ciseal, cineál ap-, agus ciseal gníomhach. Tá ról ag an acomhal PN idir an n-ciseal cineál agus an ciseal cineál p{- sa chomhshó fhótaileictreach, agus cinneann saintréithe voltais agus reatha an acomhal seo an n-oibríonn an dé-óid léasair i gceart. Is cuid ríthábhachtach den dé-óid léasair é an ciseal gníomhach, agus cinneann a ábhar tonnfhad astaithe an dé-óid léasair. Mar shampla, úsáideann dé-óid léasair infridhearg coitianta ábhar GaAs, agus úsáideann dé-óid léasair solais infheicthe ábhar InGaP.

Áirítear go príomha le próiseas oibre dé-óid léasair instealladh, gnóthachan agus aiseolas. Nuair a chuirtear voltas ar aghaidh ar an acomhal PN, déantar iompróirí a instealladh isteach sa chiseal gníomhach, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú suntasach ar dhlús iompróra na ciseal agus radaíocht léasair spreagúil. Taobh istigh den acomhal PN, cruthaíonn tógáil an dé-óid léasair éifeacht machnaimh tonnta solais, áit a mbeidh an léasair á léiriú agus ag leanúint ar aghaidh ag iomadú sa chiseal gníomhach, rud a bhainfidh gnóthachan amach. Is féidir cuid de na tonnta solais sa dé-óid léasair a aschur tríd an bhfuinneog aschuir chun léas léasair a fhoirmiú.
Os a choinne sin, is feistí éighníomhacha iad fótadiodes (PDs) a úsáidtear go príomha le haghaidh comhshó fótaileictreach, a dhéanann fuinneamh solais a thiontú go fuinneamh leictreach. Tá struchtúr PD cosúil go bunúsach le struchtúr dé-óid léasair, atá comhdhéanta freisin de struchtúr PN, ach gan ábhair léasair. Imríonn PD ról foinse reatha sa chiorcad, ag próiseáil tuilleadh an chomhartha reatha tiontaithe fótaileictreach trí chiorcaid sheachtracha chun a bhrath agus a thomhas comharthaí fótaileictreacha a bhaint amach. Áirítear ar na hábhair a úsáidtear go coitianta le haghaidh PD sileacain (Si), gearmáiniam (Ge), agus ábhair chomhchodacha, le raon tonnfhad oibre ó solas infheicthe go infridhearg.
Tá prionsabal oibre PD simplí agus iomasach. Nuair a bhíonn solas ionradaithe ar an acomhal PN, spreagann fuinneamh fótóin na hiompróirí taobh istigh den acomhal PN. I gcineálacha sonracha struchtúr, is féidir le fótóin leictreoin a ghríosadh ón mbanda valence go dtí an banna seolta, ag cruthú srutha. Tá an sruth a ghintear le fótadiode comhréireach go díreach le déine an tsolais eachtra, rud a fhéadfaidh déine an tsolais a léiriú.
Tá iarratais éagsúla ag dé-óid léasair agus fótadiodes mar gheall ar a bprionsabail agus a struchtúir éagsúla. Úsáidtear dé-óid léasair go príomha i réimsí mar chumarsáid optúil, priontáil léasair, agus stóráil optúil. Mar gheall ar a mbeagmhéid, a n-ardéifeachtúlacht, agus a n-il-thonnfhaid in-roghnaithe, is comhpháirteanna tábhachtacha iad sa chumarsáid optúil. Úsáidtear fótaisintéis go príomha i réimsí cosúil le braite fótaileictreach, tomhas solais, agus rialú solais uathoibríoch, ag imirt ról tábhachtach i dtomhas déine solais, comhshó fhótaileictreach, agus tarchur faisnéise solais.
Go hachomair, cé go bhfuil dé-óid léasair agus fótadiodes bunaithe ar struchtúir dé-óid, tá difríochtaí suntasacha ann ina bprionsabail agus ina n-iarratas. Is léasair gníomhach é LD a thiontaíonn fuinneamh leictreach go fuinneamh léasair, agus is gléas éighníomhach é PD a thiontaíonn fuinneamh solais go fuinneamh leictreach. Tá feidhmchláir leathana ag an dá cheann i réimsí mar chumarsáid optúil agus tomhas optúil.