Fotokonduktorer är material vars elektriska konduktivitet förändras avsevärt som svar på ljus. Denna förändring i konduktivitet beror på interaktion mellan ljus och materialet, vilket gör att elektroner är upphetsade till högre energinivåer, vilket ökar antalet laddningsbärare tillgängliga för ledning.
Här är en uppdelning av viktiga egenskaper:
Hur de fungerar:
* Semiconductors: Fotokonduktorer är vanligtvis halvledare, vilket innebär att de har en konduktivitet mellan en ledares och en isolator.
* Ljusabsorption: När ljus slår en fotokonduktor interagerar fotonerna med materialets elektroner, vilket får dem att få energi och hoppa till högre energinivåer (ledningsband).
* Ökad konduktivitet: Denna excitation av elektroner ökar antalet fria laddningsbärare, vilket leder till en betydande ökning av elektrisk konduktivitet.
* Motståndsförändring: När konduktiviteten ökar minskar materialets motstånd.
typer av fotokonduktorer:
* intrinsiska fotokonduktorer: Dessa material är rena halvledare med sin konduktivitet som främst styrs av den inneboende excitationen av elektroner med ljus. Exempel:kisel, germanium.
* extrinsiska fotokonduktorer: Dessa material är dopade halvledare, vilket innebär att de har föroreningar som läggs till för att förbättra deras fotokonduktivitet. Föroreningarna skapar energinivåer inom bandgapet, vilket gör det lättare för elektroner att bli upphetsad av ljus. Exempel:Kadmiumsulfid, kadmiumselenid, bly -sulfid.
Applikationer av fotokonduktorer:
Fotokonduktorer har ett brett utbud av applikationer, inklusive:
* Ljusdetektering: Används i ljusdetektorer, fotomultiplikatorer och bildsensorer (t.ex. i digitala kameror och skannrar).
* Imaging: Används i fotokopiatorer, laserskrivare och xerografiska processer för att upptäcka och överföra bilder.
* Optisk växling: Används i optoelektroniska enheter för att slå på och stänga av optiska signaler.
* solceller: Används i fotovoltaiska enheter för att omvandla ljusenergi till elektrisk energi.
* Säkerhetssystem: Används i rökdetektorer, rörelsessensorer och andra säkerhetsanordningar för att upptäcka förändringar i ljusnivåer.
Nyckelfördelar med fotokonduktorer:
* Hög känslighet: Fotokonduktorer kan vara mycket känsliga för ljus, vilket gör att de kan upptäcka även svaga ljussignaler.
* Snabb responstid: Fotokonduktorer kan snabbt svara på förändringar i ljusintensitet.
* låg kostnad: Fotokonduktorer är relativt billiga att tillverka.
Begränsningar av fotokonduktorer:
* Temperaturkänslighet: Konduktiviteten hos fotokonduktorer kan påverkas av temperaturförändringar.
* Limited Lifetime: Vissa fotokonduktorer kan försämras över tid på grund av exponering för ljus eller andra miljöfaktorer.
Sammanfattningsvis: Fotokonduktorer är ljuskänsliga material som uppvisar en förändring i konduktivitet när de utsätts för ljus. De är väsentliga komponenter inom olika tekniker, inklusive ljusdetektering, avbildning och omvandling av solenergi.
