10.2. Фоторезистор

Фоторезистором называется полупро­водниковый прибор, не имеющий р-п-перехода, сопротивление которого зависит от освещенности. Схемное обозначение фото­резистора показано на рис. 10.2, а его ха­рактеристика на рис. 10.3.

Фоторезистор ведет себя как омическое сопротивление, т.е. его сопротивление не зависит ни от величины приложенного на­пряжения, ни от его знака. Для средних ве­личин освещенности фоторезистора R ~ Е^-, где -константа, которая прини­мает значения в пределах от 0,5 до 1. При большой освещенности сопротивление фоторезистора стремится к минимальному значению. При малых освещенностях величина  возрастает, и при очень малых освещенностях сопротивление фоторези­стора стремится к предельному, темновому значению. Отношение темнового со­противления к минимальному может пре­вышать 10⁶.

Рис. .10.1 Схемное обозначение фоторезистора.

Рис. 10.3. Характеристика фоторе­зистора.

Рис. 10.4. Температурная за­висимость сопротивления фоторезистора.

При малых значениях освещенности со­противление фоторезистора сильно зави­сит от температуры. Температурная зави­симость сопротивления фоторезистора при различных освещенностях представлена на рис. 10.4.

Величина сопротивления при освещении фоторезистора устанавливается не мгновенно. Фоторезистор характеризуется вре­менем установления, которое при освещенности порядка нескольких тысяч люксов лежит в пределах нескольких миллисекунд, а при освещенностях менее 1 люкса может составлять несколько секунд. Установив­шаяся величина сопротивления фоторези­стора зависит не только от его освещенно­сти, но и от его оптической предыстории. После продолжительного освещения фото­резистора сильным световым потоком ве­личина его сопротивления будет больше, чем при его предварительном выдерживании в темноте.

Фоторезисторы выполняются главным образом на основе сульфида кадмия. Приведенные выше параметры фоторезисторов соответствуют именно элементам на осно­ве сульфида кадмия. Фоторезисторы, вы­полненные на основе селенида кадмия, имеют более короткое время установления и более высокое отношение темнового со­противления к минимальному. Они обла­дают, однако, большим температурным коэффициентом сопротивления и более яр­ко выраженной зависимостью от оптиче­ской предыстории. Фоторезисторы на ос­нове сульфида или селенида кадмия имеют максимальную чувствительность в спек­тральном диапазоне от 400 до 800 нм. Од­ни фоторезисторы могут применяться во всем спектральном диапазоне, а другие имеют узкую спектральную чувствитель­ность. Фоторезисторы с высокой чувстви­тельностью в инфракрасной области спек­тра выполняются на основе сульфида свинца или антимонида индия. Они могут применяться вплоть до длины волны 3-7 мкм, однако чувствительность их зна­чительно ниже, чем у фото резисторов на кадмиевой основе.

Чувствительность фоторезисторов сравнима с чувствительностью вакуумных фотоумножителей. Поэтому они могут ис­пользоваться для измерения малых вели­чин освещенности. Еще одна область при­менения фоторезисторов-это использова­ние их в качестве управляемых сопротивле­ний. Так как мощность таких фоторезисто­ров может достигать нескольких ватт, с их помощью можно непосредственно, без до­полнительного усиления коммутировать, например, обмотку реле.