چیست مقاومت نوری وابسته

چیست رزیستانس نوری؟

تعریف فتوریزیستانس

فتوریزیستانس نوعی دستگاه نیمه‌رسانا است که بر اساس اثر داخلی فوتولکتریکی کار می‌کند و مقاومت آن به تغییر شدت نور وارد شده بستگی دارد. با افزایش شدت نور وارد شده، مقاومت فتوریزیستانس کاهش می‌یابد، هنگامی که شدت نور کاهش می‌یابد، مقاومت فتوریزیستانس افزایش می‌یابد. فتوریزیستانس قطبیت ندارد و در زمان استفاده ولتاژ خارجی در هر جهت به دو سرش اعمال می‌شود و شدت نور وارد شده با اندازه‌گیری جریان در مدار قابل انعکاس است.

ساختار پایه‌ای فتوریزیستانس

• پایه عایق

• لایه حساس به نور

• الکترود

نحوه کار فتوریزیستانس

اصطلاح کار فتوریزیستانس بر اساس فتوکنداکتیویته است. فتوکنداکتیویته زمانی رخ می‌دهد که رسانایی الکتریکی یک ماده پس از جذب فوتون‌ها (ذرات نور) با انرژی کافی افزایش می‌یابد. هنگامی که نور به فتوریزیستانس برخورد می‌کند، فوتون‌ها الکترون‌های موجود در باند والانس (لایه بیرونی اتم) ماده نیمه‌رسانا را تحریک می‌کنند و آن‌ها را به باند رسانایی منتقل می‌کنند. این فرآیند منجر به ایجاد الکترون‌های آزاد و حفره‌های بیشتر برای حمل جریان می‌شود و مقاومت فتوریزیستانس کاهش می‌یابد.

مشخصات پارامتری فتوریزیستانس

• جریان فوتولکتریکی، مقاومت روشن

• جریان تاریک، مقاومت تاریک

• حساسیت

• پاسخ طیفی

• خصوصیات روشنایی

• منحنی مشخصه ولتاژ-آمپر

• ضریب دما

• قدرت اسمی

• خصوصیات فرکانسی

عوامل مؤثر بر فتورزیستانس

• طول موج و شدت نور وارد شده

• پهنای باند مواد نیمه‌رسانا

• سطح آلایش مواد نیمه‌رسانا

• مساحت سطح و ضخامت فتوریزیستانس

• دمای محیط و رطوبت

طبقه‌بندی فتوریزیستانس

• فتوریزیستانس ذاتی

• فتوریزیستانس خارجی

کاربردهای فتوریزیستانس

• سیستم‌های امنیتی: فتوریزیستانس‌ها می‌توانند برای تشخیص وجود یا عدم وجود نور استفاده شوند، مثلاً در مترهای دوربین، سیستم‌های امنیتی، یا چشم‌های الکترونیکی.

• کنترل روشنایی: فتوریزیستانس‌ها می‌توانند برای کنترل درخشندگی یا رنگ نور استفاده شوند، مثلاً در روشنایی خیابانی، روشنایی خارجی.

• فشردن صوتی: فتوریزیستانس‌ها می‌توانند برای هموار کردن پاسخ سیگنال صوتی با کاهش دامنه دینامیکی استفاده شوند، مثلاً در یک کامپرسور، لیمیتر یا گیت نویز.

• ارتباطات نوری: فتوریزیستانس‌ها می‌توانند برای مدولاسیون یا دمورولاسیون سیگنال‌های نوری استفاده شوند، مثلاً در کابل‌های نوری، لیزرها یا فوتودیودها.

• اندازه‌گیری و سنجش: فتوریزیستانس‌ها می‌توانند برای اندازه‌گیری یا نشان دادن شدت نور استفاده شوند، مثلاً در فوتومترها، طیف‌سنج‌ها یا فوتومترها.

مزایا و معایب فتوریزیستانس

مزیت

• هزینه کم و آسان استفاده

• دامنه گسترده مقادیر مقاومت و سطوح حساسیت

• نیازی به تغذیه یا بایاس خارجی ندارد

• سازگار با بسیاری از مدارها و دستگاه‌ها

معایب

• دقیقی و دقت کم

• زمان پاسخ و بازیابی کند

• تأثیر زیاد دما، رطوبت و عوامل محیطی مانند پیری