光依存性抵抗体とは何か

光依存抵抗とは何か？

フォトレジスタの定義

フォトレジスタは、内部光電効果に基づく半導体デバイスであり、その抵抗値は入射光強度の変化に依存します。入射光強度が増加すると、フォトレジスタの抵抗値は減少し、入射光が弱まると抵抗値は増加します。フォトレジスタには極性がなく、使用時には両端に任意の方向の外部電圧を適用し、ループ内の電流を測定することで入射光の強度を反映することができます。

フォトレジスタの基本構造

• 絶縁基板

• 光感層

• 電極

フォトレジスタの動作原理

フォトレジスタの動作原理は、光導電性に基づいています。光導電性とは、材料が十分なエネルギーを持つ光子（光の粒子）を吸収した後に電気伝導度が増加する現象です。フォトレジスタに光が当たると、光子は半導体材料の価電子帯（原子の最外層）の電子を励起し、それらを伝導帯へとジャンプさせます。この過程により、より多くの自由電子と正孔が生成され、フォトレジスタの抵抗値が減少します。

フォトレジスタのパラメータ特性

• 光電流、明るい時の抵抗値

• 暗電流、暗い時の抵抗値

• 感度

• スペクトル応答

• 照度特性

• 電圧電流特性曲線

• 温度係数

• 定格電力

• 周波数特性

フォトレジスタの抵抗値に影響を与える要因

• 入射光の波長と強度

• 半導体材料のバンドギャップ

• 半導体材料のドーピングレベル

• フォトレジスタの表面積と厚さ

• 周囲の温度と湿度

フォトレジスタの分類

• 本質的なフォトレジスタ

• 外部フォトレジスタ

フォトレジスタの応用

• セキュリティシステム: フォトレジスタは、カメラメーター、侵入警報装置、または電子アイなど、光の存在または不在を検出するために使用できます。

• 照明制御: フォトレジスタは、街路灯や屋外照明などの明るさや色を制御するために使用できます。

• オーディオ圧縮: フォトレジスタは、コンプレッサー、リミッター、ノイズゲートなどで音響信号のダイナミックレンジを減らすために使用できます。

• 光学通信: フォトレジスタは、光ファイバーケーブル、レーザー、フォトダイオードなどの光信号の変調や復調に使用できます。

• 測定と計装: フォトレジスタは、光度計、分光器、光度計などで光強度を測定または表示するために使用できます。

フォトレジスタの利点と欠点

利点

• 低コストで使いやすい

• 広範囲の抵抗値と感度レベル

• 外部電源やバイアス不要

• 多くの回路やデバイスとの互換性

欠点

• 精度と正確性が低い。

• 応答時間と回復時間が遅い

• 温度、湿度、および老化などの環境要因に容易に影響される