光敏电阻-工作,类型和应用

光是一种电磁辐射。电磁光谱分为许多波段,光通常指的是可见光光谱。但是在物理学中伽马射线,x射线,微波和无线电波也被认为是光。可见光谱的波长在400-700纳米之间,介于红外光谱和紫外光谱之间。光以光子的形式携带能量。当这些光子与其他粒子接触时,能量就会因为碰撞而转移。通过利用光的这一原理,许多有用的产品,如光电二极管发明了光阻,太阳能电池板等。

什么是光电故图?

光电阻挡者
光电阻挡者

光具有波粒二象性。这意味着光既有粒子的性质,也有波的性质。当灯光亮起半导体物质,光中的光子被电子吸收它们被激发到更高的能带。


光敏电阻器是一种与光相关的电阻器,它会根据入射光改变其电阻值。随着入射光强度的增加,这些光敏电阻的电阻值趋于减小。

光电阻挡者展览光电导性。与光电二极管和光电晶体管相比,这些是较少的光敏器件。光致抗蚀器的光致抗蚀性随环境温度的变化而变化。

工作原理

光致抗蚀剂没有像光电二极管那样的P-n结。它是一个被动组件。这些由高电阻半导体材料组成。

当光入射在光致敏电阻上时,光子被半导体材料吸收。来自光子的能量被电子吸收。当这些电子获取足够的能量以破坏粘合时,它们跳入导带。由此,光致抗蚀剂的电阻减小。随着阻力的降低,电导率增加。

根据用于光敏电阻的半导体材料的类型,它们的电阻范围和灵敏度是不同的。在没有光的情况下,光敏电阻的电阻值可以达到兆欧姆。在有光的情况下,它的电阻可以降低到几百欧姆。

光电阻挡的类型

根据用于设计光敏电阻的半导体材料的性质,这些被分为两种类型-外部光敏电阻和内在光敏电阻。这些半导体在不同波长条件下反应不同。

本征光敏电阻采用本征半导体材料设计。这些固有半导体有它们自己的载流子。在它们的导带中没有自由电子。它们在价带中包含空穴。

因此,从兴奋的电子存在于内在半导体中,从价带到导带,应提供足够的能量,使得它们可以穿过整个带隙。因此,我们需要更高的能量光子来触发设备。因此,本征光电阻体被设计用于较高的频率光检测。

另一方面,通过掺杂具有杂质的内在半导体形成外部半导体。这些杂质提供了用于传导的游离电子或孔。这些自由导体位于更靠近导带的能带中。因此,一点的能量可以触发它们跳进导带。外部光致抗蚀剂用于检测较长波长和较低频率的光。

光强度越高,光致抗蚀剂的电阻下降越大。光致抗蚀剂的灵敏度随着施加光的波长而变化。当没有足够的波长时,足够触发装置时,设备不会对光反应。外部光致抗蚀剂可以反应红外波。本征光电阻塞可以检测较高的频率光波。

光致电的象征

光电灯座符号

光敏电阻用来指示光的存在或不存在。它也被写成LDR。它们通常由cd, Pbs, Pbse等组成,这些设备对温度变化很敏感。因此,即使光强保持不变,在光敏电阻中也可以看到电阻的变化。

光敏电阻的应用

光致抗蚀剂的电阻是光强度的非线性函数。光致抗蚀剂不像光一样敏感,作为光电二极管或光电晶体管。光致抗蚀剂的一些应用如下 -

  • 这些被用作光传感器。
  • 这些用于测量光的强度。
  • 夜光和摄影光度计使用光敏电阻。
  • 它们的延迟特性用于音频压缩器和外部感知。
  • 光致抗蚀剂也可以在闹钟,室外时钟,太阳能路灯等中找到...
  • 红外天文学和红外光谱也使用光致抗蚀剂来测量中红外光谱区域。

基于光致抗蚀剂的项目

对于许多业余爱好者来说,光致抗蚀剂是一个方便的设备。可提供许多新的研究论文和基于光电阻挡的电子项目。光致抗蚀剂在医疗,嵌入式和天文领域找到了新的应用。使用光致电设计设计的一些项目如下 -

  • 基于光刻的,学生制造的光度计及其在染料法医分析中的应用。
  • 集成生物兼容的有机电阻存储器和光敏电阻用于可穿戴图像传感应用。
  • 用智能手机拍摄时机。
  • 简单的声光双控制电路的设计与实现。
  • 用于光源位置检测的系统。
  • 该移动机器人通过声音启动,并由外部光源进行定向控制。
  • 建筑和系统热力学分析开源监控系统的设计。
  • 过热保护装置。
  • 用于检测电磁辐射的装置。
  • 农业用自动双轴太阳能割草机。
  • 采用LED为现场监测系统的水浊度传感机制。
  • 光诱导的发光键盘使用光电图设计。
  • 基于物联网的新型莫尔斯电码电子锁。
  • 使用光敏电阻的智能城市路灯系统。
  • 跟踪计算机控制的可拆毁标记的MRI介入装置。
  • 这些用于光激活的百叶窗。
  • 光致抗蚀剂也用于电视和智能手机中的自动对比度和亮度控制。
  • 在设计接近控制开关时,采用了光敏电阻。

由于欧洲的镉禁止,限制了CD和CDSE光致抗蚀剂的使用。光致抗蚀剂可以容易地实现和与微控制器接口。

这些设备可在市场上作为IC传感器提供。它们可用作环境光传感器,光到数字传感器,LDR等......一些普遍使用的产品是OPT3002光传感器,LDR无源光传感器等...... OPT3002的电气特性,规格等。德州仪器提供的数据表。我们可以使用光电阻挡者作为光电二极管的替代品吗?是什么让差异?

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