PD438B/S46 सिलिकॉन PIN फोटोडायोड डेटाशीट - 4.8mm सेमी-लेंस - ब्लैक पैकेज - चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

PD438B/S46 एक उच्च-प्रदर्शन सिलिकॉन PIN फोटोडायोड है, जिसे तेज प्रतिक्रिया और उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक कॉम्पैक्ट बेलनाकार साइड-व्यू प्लास्टिक पैकेज में आता है, जिसमें 4.8 मिमी का सेमी-लेंस लगा होता है। इस उपकरण की एक प्रमुख विशेषता इसका एपॉक्सी पैकेजिंग है, जिसका फॉर्म्युलेशन इसे एक एकीकृत इन्फ्रारेड (IR) फिल्टर के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाता है। यह फिल्टर स्पेक्ट्रल रूप से सामान्य इन्फ्रारेड एमिटर से मेल खाता है, जिससे अनावश्यक दृश्य प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता कम होकर, इन्फ्रारेड सेंसिंग अनुप्रयोगों में इसका प्रदर्शन बढ़ जाता है।

इस फोटोडायोड के मुख्य लाभों में इसका तेज प्रतिक्रिया समय (जो उच्च-गति डेटा ट्रांसमिशन और स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है) और उच्च प्रकाश संवेदनशीलता (जो इसे कम प्रकाश स्तरों का प्रभावी ढंग से पता लगाने में सक्षम बनाती है) शामिल हैं। इसकी कम जंक्शन कैपेसिटेंस तेज प्रतिक्रिया में सहायता करती है और इसे उच्च-आवृत्ति सर्किट के लिए उपयुक्त बनाती है। यह उपकरण लीड-मुक्त सामग्री से निर्मित है और RoHS और यूरोपीय संघ REACH जैसे प्रासंगिक पर्यावरणीय नियमों का अनुपालन करता है, जो सख्त पर्यावरण अनुपालन आवश्यकताओं वाले उत्पादों के लिए उपयुक्त है।

PD438B/S46 का प्रमुख लक्षित बाजार और अनुप्रयोग क्षेत्र उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक स्वचालन और संचार प्रणालियाँ हैं। इसकी विशिष्टताएँ इसे उच्च-गति ऑप्टिकल डेटा लिंक, उपस्थिति पहचान प्रणालियों और सटीक ऑप्टिकल माप उपकरणों को डिजाइन करने के लिए एक आदर्श घटक बनाती हैं।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

इस उपकरण का अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 32V है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (Pd) 150 mW है, जो इसके संचालन की तापीय सीमा को परिभाषित करता है। पिन को 260°C तक के तापमान पर 5 सेकंड से अधिक नहीं के लिए सोल्डर किया जा सकता है, जो मानक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के अनुकूल है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C और भंडारण परिवेश तापमान सीमा -40°C से +100°C निर्धारित है। ये रेटिंग्स विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करती हैं।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

इस फोटोडायोड की वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया को इसके वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (λ0.5) रेंज द्वारा परिभाषित किया गया है, जो 840 nm से 1100 nm तक है। चरम संवेदनशीलता तरंगदैर्ध्य (λp) 940 nm है, जो इसे निकट-अवरक्त क्षेत्र में स्थित करता है, जिसका उपयोग आमतौर पर रिमोट कंट्रोल, ऑप्टिकल सेंसर और फ्री-स्पेस कम्युनिकेशन के लिए किया जाता है।

940 nm तरंगदैर्ध्य और 5 mW/cm² की विकिरणता पर, विशिष्ट ओपन-सर्किट वोल्टेज (VOC) 0.35V है। 1 mW/cm², 940 nm पर मापी गई विशिष्ट शॉर्ट-सर्किट करंट (ISC) 18 µA है। यह पैरामीटर प्रकाश के तहत डिवाइस की करंट उत्पादन क्षमता को सीधे मापता है।

रिवर्स फोटोकरंट (IL) डायोड के रिवर्स बायस्ड होने पर उत्पन्न होने वाली फोटोकरंट है। VR=5V, Ee=1 mW/cm² (λp=940nm) पर, विशिष्ट मान 18 µA है और न्यूनतम गारंटीकृत मान 10.2 µA है। डार्क करंट (Id) बिना प्रकाश, VR=10V की स्थिति में लीकेज करंट है, जिसका विशिष्ट मान 5 nA और अधिकतम मान 30 nA है। कम डार्क करंट अच्छे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से कम रोशनी वाले पहचान परिदृश्यों में।

रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज (BVR) को 100 µA करंट प्रवाहित होने पर न्यूनतम 32V और टाइपिकल रूप से 170V तक निर्दिष्ट किया गया है। VR=5V, 1 MHz की स्थिति में कुल टर्मिनल कैपेसिटेंस (Ct) का टाइपिकल मान 18 pF है। यह कम कैपेसिटेंस तेज राइज और फॉल टाइम प्राप्त करने का एक प्रमुख कारक है। जब डिवाइस VR=10V, लोड रेजिस्टेंस (RL) 1 kΩ की स्थिति में कार्य करता है, तो राइज और फॉल टाइम (tr/tf) दोनों का टाइपिकल मान 50 नैनोसेकंड है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में डिवाइस के व्यवहार को विभिन्न परिस्थितियों में गहराई से समझने के लिए कई विशेषता वक्र प्रदान किए गए हैं।

चित्र 1: परिवेश के तापमान के साथ बिजली की खपत का संबंधयह दर्शाता है कि कैसे अधिकतम अनुमेय बिजली की खपत परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है। यह चित्र थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो अत्यधिक गर्मी को रोकता है और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

चित्र 2: स्पेक्ट्रल संवेदनशीलताफोटोडायोड की लगभग 600 nm से 1200 nm तरंगदैर्ध्य सीमा में सापेक्ष प्रतिक्रिया दिखाता है। वक्र 940 nm पर शिखर पर पहुंचता है और एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन के प्रभावी फिल्टरिंग प्रभाव को दर्शाता है, जो लक्षित अवरक्त बैंड के बाहर की प्रतिक्रिया को क्षीण कर देता है।

चित्र 3: डार्क करंट बनाम परिवेश तापमानयह दर्शाता है कि लीकेज करंट (Id) तापमान के साथ घातांकीय रूप से कैसे बढ़ता है। उच्च तापमान पर संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए यह संबंध महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सेंसर के आधार रव (बेसलाइन नॉइज) को परिभाषित करता है।

चित्र 4: रिवर्स फोटोकरंट बनाम विकिरणता (Ee) संबंधयह उत्पन्न फोटोकरंट और आपतित प्रकाश शक्ति घनत्व के बीच रैखिक संबंध का वर्णन करता है। यह रैखिकता PIN फोटोडायोड का एक मौलिक गुण है और एनालॉग प्रकाश मापन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

चित्र 5: टर्मिनल कैपेसिटेंस बनाम रिवर्स वोल्टेज संबंधयह दर्शाता है कि जंक्शन कैपेसिटेंस रिवर्स बायस वोल्टेज बढ़ने के साथ घटती है। डिजाइनर इस संबंध का उपयोग उपयुक्त बायस पॉइंट चुनकर सर्किट की गति को अनुकूलित करने के लिए कर सकते हैं।

चित्र 6: रिस्पॉन्स टाइम बनाम लोड रेजिस्टेंस संबंधयह दर्शाता है कि फोटोडायोड के आउटपुट सिग्नल का राइज/फॉल टाइम उससे जुड़े लोड रेजिस्टेंस से कैसे प्रभावित होता है। कम लोड रेजिस्टेंस तेज प्रतिक्रिया प्रदान करता है, लेकिन इसकी कीमत आउटपुट वोल्टेज स्विंग में कमी के रूप में चुकानी पड़ सकती है।

4. Mechanical and Packaging Information

4.1 Package Dimensions

PD438B/S46 uses a cylindrical side-view package. Key dimensions include the body diameter and half-lens height as defined in the package drawing. All linear dimensions without specified tolerances have a tolerance of ±0.25mm. The package is black, which helps reduce stray light interference. The side-view configuration allows light to be sensed from a direction parallel to the PCB plane, which is useful in applications such as printer paper detection or edge sensing.

4.2 ध्रुवीयता पहचान

कैथोड को आमतौर पर लंबे लीड, पैकेज बॉडी पर एक खांचे या समतल सतह द्वारा पहचाना जाता है। असेंबली के दौरान सही ध्रुवीयता पर ध्यान देना आवश्यक है, क्योंकि रिवर्स बायस फोटोकंडक्टिव मोड में कार्य करने के लिए फोटोडायोड की मानक परिचालन स्थिति है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

यह डिवाइस वेव सोल्डरिंग और रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। पिन सोल्डरिंग तापमान का पूर्ण अधिकतम रेटेड मान 260°C है, और यह निर्दिष्ट किया गया है कि सोल्डरिंग समय 5 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए। IPC मानकों के इलेक्ट्रॉनिक घटक सोल्डरिंग दिशानिर्देशों का पालन करने की सलाह दी जाती है। नमी अवशोषण और स्थैतिक बिजली क्षति को रोकने के लिए, डिवाइस को उसके निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-40°C से +100°C) के भीतर, एक शुष्क, स्थैतिक-विद्युत-सुरक्षित वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

मानक पैकेजिंग विनिर्देश निम्नानुसार है: 200 से 500 पीस एक नमी-रोधी बैग में पैक किए जाते हैं। ऐसे छह बैग एक आंतरिक बॉक्स में रखे जाते हैं। दस आंतरिक बॉक्स एक मुख्य शिपिंग कार्टन में पैक किए जाते हैं। पैकेजिंग लेबल में ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), निर्माता पार्ट नंबर (P/N), पैकेज मात्रा (QTY) और बैच नंबर (LOT No.) जैसे फ़ील्ड शामिल होते हैं। अन्य फ़ील्ड जैसे CAT, HUE और REF (आमतौर पर LED के लिए तीव्रता, तरंगदैर्ध्य और वोल्टेज बिनिंग दर्शाने के लिए) इस फोटोडायोड पर लागू नहीं होते हैं, क्योंकि यह उसी तरह से बिन नहीं किया जाता है; इन फ़ील्डों को खाली छोड़ा जा सकता है या अन्य ट्रेसबिलिटी जानकारी के लिए उपयोग किया जा सकता है।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• उच्च गति फोटोडिटेक्शन:ऑप्टिकल एनकोडर, प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर (POF) डेटा संचार और लेजर बीम डिटेक्शन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त जिन्हें नैनोसेकंड स्तर की प्रतिक्रिया आवश्यक है।
• कैमरा एप्लिकेशन:स्मार्टफोन, टैबलेट और डिजिटल कैमरों में परिवेशी प्रकाश संवेदन (ALS) या अवरक्त निकटता पहचान के लिए उपयोग किया जा सकता है। अंतर्निहित अवरक्त फिल्टर अवरक्त स्तरों के सटीक मापन में सहायता करता है।
• फोटोइलेक्ट्रिक स्विच:स्वचालित विक्रय मशीन, औद्योगिक स्वचालन और सुरक्षा प्रणालियों में वस्तु पहचान, गिनती और स्थिति संवेदन के लिए उपयुक्त।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:वीडियो टेप रिकॉर्डर और कैमकॉर्डर में टेप समाप्ति पहचान या नियंत्रण संकेत प्राप्ति के लिए उपयोग किया जाता है।

7.2 डिज़ाइन विचार

PD438B/S46 का उपयोग करके सर्किट डिज़ाइन करते समय, कृपया निम्नलिखित कारकों पर विचार करें:

• बायस वोल्टेज:रिवर्स बायस वोल्टेज लागू करें (डेटाशीट शर्तों के अनुसार, आमतौर पर 5V से 10V) ताकि डिप्लेशन रीजन चौड़ा हो, कैपेसिटेंस कम हो और गति बढ़े। सुनिश्चित करें कि वोल्टेज अधिकतम रेटेड 32V से अधिक न हो।
• लोड रेसिस्टेंस (RL):ट्रांसइम्पीडेंस कॉन्फ़िगरेशन में RL का मान सीधे बैंडविड्थ और आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करता है। छोटा RL तेज़ प्रतिक्रिया देता है, लेकिन आउटपुट सिग्नल कम होता है। डेटाशीट का चित्र 6 एक महत्वपूर्ण संदर्भ है।
• एम्प्लिफिकेशन:फोटोकरंट बहुत छोटा होता है (माइक्रोएम्पियर स्तर)। इस करंट को उपयोगी वोल्टेज सिग्नल में बदलने के लिए लगभग हमेशा ट्रांसइम्पीडेंस एम्प्लिफायर (TIA) का उपयोग किया जाता है। कम इनपुट बायस करंट और पर्याप्त बैंडविड्थ वाले ऑपरेशनल एम्प्लिफायर का चयन करें।
• शोर में कमी:फोटोडायोड और उसके कनेक्शन ट्रेस को विद्युत शोर से बचाने के लिए शील्ड करें। यदि सक्रिय बायस सर्किट का उपयोग कर रहे हैं, तो डिवाइस पावर पिन के पास बाईपास कैपेसिटर का उपयोग करें। कम डार्क करंट अच्छे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को बनाए रखने में मदद करता है।
• प्रकाशिकी विचार:सुनिश्चित करें कि लेंस साफ और बाधारहित है। साइड-व्यू पैकेज को प्रकाश पथ को सही ढंग से संरेखित करने के लिए सावधानीपूर्ण यांत्रिक डिजाइन की आवश्यकता हो सकती है।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक PN फोटोडायोड की तुलना में, PD438B/S46 की PIN संरचना में स्पष्ट लाभ होते हैं। P परत और N परत के बीच का आंतरिक (I) क्षेत्र एक बड़ा अवक्षय क्षेत्र बनाता है। इसके दो मुख्य लाभ हैं:1) कम जंक्शन धारिता:बड़ा अवक्षय क्षेत्र एक चौड़े डाइइलेक्ट्रिक की तरह कार्य करता है, जो धारिता को काफी कम कर देता है (विशिष्ट मान 18 pF), और यह उच्च गति संचालन प्राप्त करने का एक प्रमुख कारक है।2) बेहतर रैखिकता और संवेदनशीलता:चौड़ा आंतरिक क्षेत्र प्रकाश-जनित वाहकों को अधिक आयतन में अधिक कुशलता से एकत्र करने की अनुमति देता है, जिससे प्रकाश धारा और विकिरण तीव्रता के बीच बेहतर रैखिकता प्राप्त होती है और इसकी शिखर तरंगदैर्ध्य पर संभवतः उच्च क्वांटम दक्षता होती है।

इसके अतिरिक्त, इन्फ्रारेड फ़िल्टर एपॉक्सी को सीधे पैकेज में एकीकृत करना एक विशिष्ट विशेषता है। यह बाहरी स्वतंत्र इन्फ्रारेड फ़िल्टर की आवश्यकता को समाप्त करता है, जगह बचाता है, लागत कम करता है और असेंबली को सरल बनाता है। यह इसे कॉम्पैक्ट उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन में विशेष रूप से लाभप्रद बनाता है।

9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: शॉर्ट-सर्किट करंट (ISC) और रिवर्स लाइट करंट (IL) में क्या अंतर है?
उत्तर: ISC को डायोड के दोनों सिरों पर वोल्टेज शून्य (शॉर्ट-सर्किट स्थिति) होने पर मापा जाता है। IL को डायोड रिवर्स बायस्ड होने पर (उदाहरण के लिए, VR=5V पर) मापा जाता है। व्यवहार में, PIN फोटोडायोड के लिए, ये मान बहुत समान होते हैं, क्योंकि सामान्य संचालन सीमा के भीतर, लाइट करंट रिवर्स बायस वोल्टेज से काफी हद तक स्वतंत्र होता है।

प्रश्न: राइज/फॉल टाइम को 1 kΩ लोड के साथ क्यों निर्दिष्ट किया जाता है?
उत्तर: 1 kΩ लोड परीक्षण और सरल सर्किट के लिए एक सामान्य लोड स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है। आपके एप्लिकेशन में वास्तविक प्रतिक्रिया समय आपके विशिष्ट सर्किट के लोड प्रतिरोध और परजीवी धारिता पर निर्भर करेगा, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है।

प्रश्न: क्या इस फोटोडायोड का उपयोग दृश्य प्रकाश का पता लगाने के लिए किया जा सकता है?
उत्तर: हालांकि सिलिकॉन सामग्री स्वयं दृश्य प्रकाश के प्रति संवेदनशील है (जैसा कि इसकी स्पेक्ट्रल वक्र लगभग 600nm तक नीचे फैली हुई दिखाती है), काले एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन ने एक मजबूत फिल्टर के रूप में कार्य किया है। 940 nm पर इसके शिखर की तुलना में, दृश्य स्पेक्ट्रम में इसकी संवेदनशीलता काफी कम हो जाएगी। यह मुख्य रूप से निकट-अवरक्त अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

प्रश्न: विशेषता तालिका में "Typ." मान को कैसे समझें?
उत्तर: "Typ." टाइपिकल मान का प्रतिनिधित्व करता है, जो निर्दिष्ट शर्तों के तहत अपेक्षित औसत मान है। इसकी गारंटी नहीं है। डिज़ाइन उद्देश्यों के लिए, विशेष रूप से महत्वपूर्ण पैरामीटर्स के लिए, आपको "Min." या "Max." मानों का उपयोग करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आपका सर्किट सभी उत्पादन भिन्नताओं और स्थितियों में ठीक से काम करे।

10. व्यावहारिक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: सरल वस्तु पहचान स्विच
PD438B/S46 को एक इन्फ्रारेड LED (उदाहरण के लिए, 940 nm उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य) के साथ जोड़कर एक मूल फोटोइलेक्ट्रिक स्विच बनाया जा सकता है। फोटोडायोड रिवर्स बायस्ड कनेक्शन में होता है और Vcc (उदाहरण के लिए, 5V) से एक पुल-अप रेसिस्टर के माध्यम से जुड़ा होता है। रेसिस्टर और फोटोडायोड के कैथोड के बीच का आउटपुट नोड एक कम्पेरेटर या माइक्रोकंट्रोलर के डिजिटल इनपुट पिन से जुड़ा होता है। जब कोई वस्तु LED और फोटोडायोड के बीच की इन्फ्रारेड किरण को अवरुद्ध करती है, तो फोटोकरंट गिर जाता है, जिससे आउटपुट नोड पर वोल्टेज बढ़ जाता है और इस प्रकार पहचान सिग्नल ट्रिगर हो जाता है। तीव्र प्रतिक्रिया समय तेजी से चलती वस्तुओं का पता लगाने की अनुमति देता है।

उदाहरण 2: माइक्रोकंट्रोलर के साथ परिवेश प्रकाश सेंसर
एनालॉग प्रकाश तीव्रता मापन के लिए, फोटोडायोड को एक ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर (TIA) से जोड़ा जा सकता है। TIA का आउटपुट वोल्टेज आपतित अवरक्त प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होता है, जिसे फिर माइक्रोकंट्रोलर के एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC) इनपुट को दिया जाता है। MCU इस रीडिंग का उपयोग डिस्प्ले की चमक को स्वचालित रूप से समायोजित करने या अवरक्त रिमोट कंट्रोल सिग्नल की उपस्थिति का निर्धारण करने के लिए कर सकता है। एकीकृत अवरक्त फिल्टर यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि रीडिंग विशेष रूप से परिवेशी प्रकाश के अवरक्त घटक के लिए हो।

11. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

PIN फोटोडायोड एक अर्धचालक उपकरण है जो प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करता है। यह P-प्रकार और N-प्रकार परतों के बीच सैंडविच की गई एक आंतरिक (अडोपित या हल्के से डोपित) अर्धचालक सामग्री ("I" क्षेत्र) की एक परत से बना होता है। जब अर्धचालक के बैंड गैप (सिलिकॉन के लिए, लगभग 1100 nm से कम तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश) से अधिक ऊर्जा वाले फोटॉन उपकरण से टकराते हैं, तो वे आंतरिक क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न कर सकते हैं। जब एक रिवर्स बायस वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह आंतरिक क्षेत्र में एक प्रबल विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। यह क्षेत्र फोटोजनरेटेड वाहकों को तेजी से उनके संबंधित टर्मिनलों की ओर ले जाता है - इलेक्ट्रॉनों को N-पक्ष की ओर और होल को P-पक्ष की ओर - जिससे बाहरी सर्किट में एक मापने योग्य फोटोकरंट उत्पन्न होता है। आंतरिक क्षेत्र की चौड़ाई महत्वपूर्ण है: यह प्रभावी वाहक उत्पादन और संग्रहण की अनुमति देती है, साथ ही उपकरण की धारिता को कम रखती है।

12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि

Silicon PIN photodiodes like PD438B/S46 represent a mature and highly reliable technology. Current trends in this field focus on several aspects:Miniaturization:वियरेबल डिवाइस और मोबाइल फोन जैसे सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों के लिए छोटे पैकेज आकार (उदाहरण के लिए, चिप-स्केल पैकेज) विकसित करना।एकीकरण:स्मार्ट ऑप्टिकल सेंसर बनाने के लिए फोटोडायोड को एम्प्लीफिकेशन, डिजिटलीकरण और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट्री के साथ एक ही चिप पर एकीकृत करना।प्रदर्शन उन्नयन:अत्यधिक संवेदनशीलता वाले अनुप्रयोगों के लिए एवलांच फोटोडायोड (APD) जैसी संरचनाओं का अध्ययन, हालांकि ये संरचनाएं अधिक जटिल और महंगी हैं।नई सामग्रियाँ:मानक सिलिकॉन द्वारा पता न लगाए जा सकने वाली लंबी अवरक्त तरंग दैर्ध्य के लिए जर्मेनियम या III-V यौगिकों (उदाहरण के लिए, InGaAs) जैसी सामग्रियों की खोज। 1100 nm तक की मुख्यधारा निकट-अवरक्त अनुप्रयोगों के लिए, सिलिकॉन अपनी उत्कृष्ट विनिर्माण क्षमता और प्रदर्शन के कारण प्रमुख, लागत-प्रभावी विकल्प सामग्री बना हुआ है।