Фоторезисторлар

                                             Фоторезисторлар

Фоторезистор - жұмысы ішкі фотоэффектіге негізделген, жарық әсерінен электрлік кедергісі кеміп, электр өткізгіштігі артатын шалаөткізгіш аспап. Фоторезистордың негізгі бөлігі — шалаөткізгіш материалдың (кадмий және қорғасын сульфиді, кадмий селениді, висмутты-күкіртті және т.б.) жұқа фотосезімтал қабаты. ФОТОРЕЗИСТОР (фотодан... және резистор), бұл сым емес жартылай өткізгіш резистор, оның омдық кедергісі Жарық дәрежесімен анықталады . Фоторезисторлардың жұмыс принципі жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштік құбылысына негізделген. Фотоөткізгіштік-жарық әсерінен жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігін арттыру. Фотоөткізгіштіктің себебі — өткізгіштік аймағындағы заряд тасымалдаушылардың-электрондардың концентрациясының жоғарылауы және валенттілік аймағындағы тесіктер. Мұндай кедергілердегі жартылай өткізгіш материалдың жарыққа сезімтал қабаты екі өткізгіш электродтың арасына орналастырылған. Жарық ағынының әсерінен қабаттың электрлік кедергісі бірнеше рет өзгереді (фотосессияның кейбір түрлерінде ол екі - үш ретке азаяды ). Жартылай өткізгіш материалдың қолданылатын қабатына байланысты фотосинтездер күкіртті қорғасын, күкіртті кадмий, күкіртті-висмут және поликристалды селен - кадмий болып бөлінеді. Фотосезімталдықтар жоғары сезімталдыққа , тұрақтылыққа ие, үнемді және сенімді жұмыс істейді. Жалпы, бірқатар жағдайларда олар вакуумды және газбен толтырылған фотоэлементтерді сәтті ауыстырады. Фотосессиялардың негізгі сипаттамалары. Жұмыс алаңы. Қараңғы қарсылық (толық қараңғылықтағы қарсылық), әдеттегі құрылғыларда 1000-нан 100000000 ом-ға дейін өзгереді. Меншікті сезімталдық мұндағы: - қараңғыда және жарықта ток айырмашылығына тең фототок; Ф - жарық ағыны; U - қолданылатын кернеу. Шекті жұмыс кернеуі (әдетте 1-ден 1000 в-қа дейін ). Қарсылықтың орташа салыстырмалы өзгерісі, % - әдетте 10 - 99,9% аралығында болады, мұндағы: - қараңғыда қарсылық; - жарықтандырылған күйде қарсылық. 6. Қарсылықтың өзгеруінің орташа еселігі (әдетте 1-ден 1000-ға дейін ). Арақатынаспен анықталады: қолдану: дыбысты ойнату құрылғылары, бақылау жүйелері, әртүрлі автоматика құрылғылары. Фоторезисторларды қосу схемасы: белгілі бір жарықта фотоэлементтің кедергісі төмендейді, демек, тізбектегі ток күші артып, кез - келген құрылғының жұмыс істеуі үшін жеткілікті мәнге жетеді ( схемалық түрде жүктеме кедергісі түрінде көрсетілген ).

Жартылай өткізгіштердегі оптикалық және фотоэлектрлік құбылыстар Қазіргі электронды техникада фотоэлектрлік және электро-оптикалық сигналды түрлендіру принциптеріне негізделген жартылай өткізгіш құрылғылар кеңінен қолданылады.

Осы принциптердің біріншісі ондағы жарық энергиясын (Жарық кванттарын) сіңіру нәтижесінде заттың электрофизикалық қасиеттерінің өзгеруіне байланысты. Бұл жағдайда заттың өткізгіштігі өзгереді немесе Э.д. с. пайда болады, бұл фотосезімтал элемент қосылған тізбектегі токтың өзгеруіне әкеледі. Екінші қағида оған қолданылатын кернеуге және жарық шығаратын элемент арқылы өтетін токқа байланысты затта сәулеленудің пайда болуымен байланысты. Бұл принциптер оптоэлектрониканың ғылыми негізін құрайды-ақпаратты беру, өңдеу және сақтау үшін электрлік және оптикалық құралдар мен әдістер қолданылатын жаңа ғылыми-техникалық бағыт.Жартылай өткізгіштердегі оптикалық және фотоэлектрлік құбылыстардың барлық алуан түрлілігін келесі негізгіге дейін азайтуға болады:

- Жарық сіңіру және фотоөткізгіштік;

-өтпелі кезеңдегі фотоэффект;

- электролюминесценция;

- ынталандырылған когерентті сәулелену.

Фотоөткізгіштік. Фоторезистивті әсер

Фотоөткізгіштік құбылысыэлектромагниттік сәулеленудің әсерінен жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігінің жоғарылауы деп аталады.Жартылай өткізгішті жарықтандыру кезінде онда электрондарды валенттік аймақтан өткізгіштік аймаққа ауыстыру арқылы электронды тесік жұптары пайда болады. Нәтижесінде жартылай өткізгіштің өткізгіштігі шамаға артадыDs=e(mn Dni+ mp Dpi), (1) мұндағы e-электронның заряды; MN – электрондардың қозғалғыштығы; MP – тесіктердің қозғалғыштығы; DNR– пайда болған электрондардың концентрациясы; dpi ажыратымдылығы– пайда болған тесіктердің концентрациясы.Жартылай өткізгіштегі жарық энергиясын сіңірудің негізгі салдары электрондардың валенттілік аймағынан өткізгіштік аймағына ауысуы болғандықтан, яғни. аймақаралық ауысу, содан кейін фотонның Жарық квантының энергиясы шартты қанағаттандыруы керек