Fotorezistor je polovodičová súčiastka, ktorej odpor závisí na osvetlení. Svetlo dodává energiu elektrónom vo valenčnom páse, ktoré tak môžu prekonať zakázaný pás a stať sa voľnými.
Využitie fotorezistoru:
1. Meranie osvetlenia - expozimeter (napr. vo fotografických prístrojoch)
2. Ovládanie prístrojov - fotobunka - otváranie dverí, zapínanie zariadení...
3. Zabezpečovacie zariadenie - svetelná závora - proti krádeži, bezpečnostná pojistka pre vypínanie prístrojov, ...
4. Detekcia neviditeľného infračerveného zariadenia - nutne používať materiály s menšiou šírkou zakázaného pásu, napríklad InSb. Toto sa opeť používá
v zabezpečovacích zariadeniach (lúč neni vidieť).
5. Prevodník zo svetla na elektrické napätie.
VA Charakteristika
Fotodióda je plošná polovodičová dióda konštrukčne upravená tak, aby do oblasti priechodu PN prenikalo svetlo. Ak priechod nie je osvetlený, voltampérová charakteristika fotodiódy má rovnaký priebeh ako charakteristika bežnej plošnej diódy.
Fotodióda reaguje na zmeny osvetlenia veľmi rýchlo. Čas nábehu je rádovo 10 na -6 až 10 na -9 s. Špeciálne konštrukcie týchto diód dosahujú čas nábehu rádovo 10 na -12 až 10 na -13 s. Sú to napríklad fotodióda PIN, ktorá má medzi vrstvu P a N vloženú vrstvu s intrinzickou vodivosťou s veľkou elektrickou pevnosťou, preto pracuje s veľmi vysokými intenzitami elektrického poľa v oblasti priechodu.
Použite:
Používa sa rovnako a v rovnakých zapojeniach ako fotorezistor. Je súčasťou optoelektronických členov, ktoré premieňajú osvetlenie na elektrické napätia, alebo ako zabezpečovacie zariadenie.
Využitie fotodiódy:
VA charakteristika
Fototranzistor je druh polovodičového fotodetektora, konštrukciou zhodný s bežným bipolárnym tranzistorom. Využíva rovnako ako fotodióda vnútorný fotoelektrický jav, vďaka ktorému sa generujú nosiče náboja pri osvetlení. Podstatná je generácia nosičov náboja v báze tranzistora, vďaka čomu nastáva zosilňovací jav rovnako ako u bežného použitia tranzistora. Vďaka tomuto je citlivosť fototranzistora pri rovnakej ploche väčšia ako u fotodiódy, avšak iné parametre (najmä rýchlosť, ale aj šumové parametre) sú horšie.
Štvorvrstvová štruktúra PNPN fototyristora je umiestnená v puzdre s priehľadným okienkom, ktoré umožňuje, aby do oblasti priechodu mohlo prenikať svetlo. Súčiastka má vyvedenú riadiacú elektródu G a v tme má rovnaké vlastnosti ako tyristor ovládaný prúdom.
Dôležitou veličinou je spínacie osvetlenie, pri ktorom zaniká blokovacia schopnosť fototyristora. Veľkosťou prúdu (prípadne jeho polaritou) môžeme riadiť citlivosť fototyristora na intenzitu osvetlenia, pri ktorom fototyristor spína.
Použitie:
Spínacie a riadiacé obvody ovládané svetlom, ochranné zariadenia strojov, optoelektronické obvody, optróny a pod.
Štruktúra lavínovej fotodiódy je na spodnom obrázku. Ochranný prstenec OP zváčšuje odolnosť diódy proti povrchnému napäťovému prierazu. Katódu tvorí vrstva N s veľmi nerovnomernou koncentráciou prímesí, ktorá sa od povrchu do hĺbky prudko zmenšuje až na veľmi čistý intrinzitný polovodič. Pri pôsobení napätia v spätnom smere vzniká nerovnomerné rozloženie intenzity poľa vnútri diódy. Páry elektrón-diera uvoľnené pri osvetlení sa elektrickým poľom veľmi urýchľujú a spôsobujú nárazovú ionizáciu kryštálovej mriežky. To sa prejavuje prudkým vzrastom anódového prúdu pri určitej veľkosti záporného anódového napätia.
