الخلية الضوئية

english photoconductive cell
Photoresistor
LDR 1480405 6 7 HDR Enhancer 1.jpg
Type Passive
Working principle Photoconductivity
Electronic symbol
Photoresistor symbol.svg
The symbol for a photoresistor

ملخص

  • محول يستخدم للكشف عن وقياس الضوء والإشعاعات الأخرى

نظرة عامة

المقاوم الضوئي (أو المقاوم المقاوم للضوء ، LDR ، أو الخلية الموصلة بالصور ) هو مقاوم متغير متحكم فيه بالضوء. المقاومة للضوء مقاومة ضوئية مع زيادة شدة الضوء الحادث. وبعبارة أخرى ، فإنه يظهر الموصلية الضوئية. يمكن تطبيق المقاوم الضوئي في دارات كاشف حساسة للضوء ودوائر تحويل مفعمة بالضوء ومُفعَّمة بالظلام.
ويتكون المقاوم للضوء من أشباه الموصلات عالية المقاومة. في الظلام ، يمكن أن يكون للمقاومة الضوئية مقاومة عالية تصل إلى عدة ميغا أوم (MΩ) ، بينما في الضوء ، يمكن أن يكون للمقاومة الضوئية مقاومة منخفضة تصل إلى بضع مئات من الأوم. إذا كان الضوء العارض على مقاوم للضوء يتجاوز تردد معين ، فإن الفوتونات التي يمتصها أشباه الموصلات تمنح الإلكترونات المقيدة طاقة كافية للقفز إلى شريط التوصيل. تقوم الإلكترونات الحرة الناتجة (وشركاؤها في الفتحة) بتوصيل الكهرباء ، وبالتالي تقليل المقاومة. يمكن أن يختلف نطاق المقاومة وحساسية المقاوم الضوئي اختلافًا كبيرًا بين الأجهزة المختلفة. علاوة على ذلك ، قد تتفاعل مقاومات الضوء الفريدة بطريقة مختلفة اختلافًا كبيرًا مع الفوتونات داخل نطاقات معينة من الطول الموجي.
يمكن أن يكون الجهاز الكهروضوئي إما جوهري أو خارجي. لدى أشباه الموصلات الجوهرية ناقلات شحن خاصة بها وليست أشباه الموصلات الفعالة ، على سبيل المثال ، السيليكون. في الأجهزة الداخلية ، توجد الإلكترونات الوحيدة المتاحة في نطاق التكافؤ ، وبالتالي يجب أن يكون لدى الفوتون طاقة كافية لإثارة الإلكترون عبر فجوة الحزمة بأكملها. الأجهزة الخارجية لها شوائب ، وتسمى أيضًا dopants ، مضافًا أن طاقة حالتها الأرضية أقرب إلى نطاق التوصيل ؛ نظرًا لأن الإلكترونات لا تحتاج إلى القفز ، فإن فوتونات الطاقة المنخفضة (أي الأطوال الموجية الأطول والترددات المنخفضة) كافية لتشغيل الجهاز. إذا استعيض عن عينة من السيليكون بعض ذراتها ذرات الفسفور (شوائب) ، فستتوفر إلكترونات إضافية للتوصيل. هذا مثال لأشباه الموصلات الخارجية.
كلا الأنابيب الضوئية. عنصر يحول شدة الضوء إلى تغيير حالي عن طريق استخدام الموصل الضوئي لأشباه الموصلات. يستخدم كبريتيد الكادميوم على نطاق واسع لأشباه الموصلات ، وله مزايا مثل الحساسية العالية ، والاكتناز ، والجهد المنخفض والعمر الطويل ، لذلك يتم استخدامه في مجالات مختلفة مثل الحجاب الحاجز التلقائي للكاميرا ، وتعديل السطوع التلقائي لمستقبل التلفزيون. كما أنها تستخدم للكشف عن الأشعة تحت الحمراء (وخاصة كبريتيد الرصاص ، سيلينيد الرصاص).
→ المواد ذات الصلة تأثير كهروضوئية | الجهاز الكهروضوئي