Kategoriler
Araba Bilgisayar Bilim ve Teknik Eğlence Elektronik Ev Bahçe Finans Hobi İletişim Kadın Kim Kimdir Kültür ve Sanat Müzik Sağlık Seyahat Siyaset Spor Yaşam Yiyecek İçecek


invilon web hosting kampanyası

Foto Direnç, Foto Diyot ve Foto Transistör Nedir hakkında faydalı bilgiler

Bilim ve Teknik / Fizik
/Dosyalar/1559_foto-direnc-foto-diyot-ve-foto-transistor-nedir.jpg

Foto dirençler (diğer adıyla ışık direnci veya fotosel), üzerine düşen ışık yoğunluğu arttığında direnci düşen aygıtlardır. Diğer deyişle foto iletken özellik sergilerler.
 
Foto direnç yüksek dirençli yarı iletkenlerden üretilir. Eğer yeterli frekansa sahip bir ışık demeti aygıta düşerse, yarı iletken tarafından emilen fotonlar sınır elektronlarının iletim bandına ulaşmaları için yeterli enerjiyi sağlamış olur. Sonuç olarak elektronun (ve boşluk adlı partnerinin) serbest kalması sonucu, direnç azalması sebebiyle elektrik akımı oluşur.

Fotoelektrik aygıtlar esas ve ikincil olabilir. Bir esas yarı iletken kendi yük taşıyıcılarına sahip olup verimsizdir. Örneğin: silikon... Esas aygıtlar sadece valens bantlarında hazır elektronlara sahip olduğundan ötürü elektronun uyarılarak sınır boşluğundan geçmesi için fotonların çok daha fazla enerjiye sahip olması gerekir.

İkincil aygıtlar ise doping diye anılan, temel durum enerjisi iletim bandınınkine yakın maddelerle katkılanmış bir safsızlığa sahiptir. Elektronlar bu durumda çok fazla sıçramak zorunda kalmadığı için düşük enerjili fotonlar aygıtı işletmek için yeterli olmaktadır. Bir silikon örneğinin bazı atomları fosfor atomlarıyla yer değiştirirse (safsızlık veya katkılanmışlık hali) iletim için ekstra elektronlar elde edilecektir.

Farklı özellik ve modellerde çeşitli foto dirençler mevcuttur. Foto dirençlere direnci çeşitlendirmek için kullanım şekline göre kaplama yapılabilir veya çeşitli malzemelerle sarılabilirler.
 
Uygulamaları

Foto dirençler çeşitli tiplerde olup bunlardan ucuz olan kadmiyum sülfit piller, kamera ışık ölçerler, sokak lambaları, saatli radyolar, alarm cihazları, sokak saatleri, sokak güneş lambaları vs. gibi çeşitli tüketim ürünlerinde görülebilir.

CdS ve CdSe foto dirençlerinin kullanımı kadmiyumun da listede olduğu RoHS yasak talimatlarından dolayı Avrupa'da yasaklanmıştır.

FOTO DİYOTLAR

Foto diyot, işlem moduna bağlı olarak ışığı akım ya da voltaja çevirebilen bir çeşit fotodetektördür. Yaygın, güneş enerjisinden elektrik üreten geleneksel güneş pilleri geniş kapsamlı foto diyotlardır. Foto diyotlar sıradan yarı iletken diyotlara benzer olup bunlardan farklı olarak ya tamamen açık ya da ışığın belli hassas kısımlara ulaşabilmesi için bir kaplama veya optik fiber bağlantı ile sarılı olabilir. Birçok diyot tepki hızını arttırmak adına P-N kavşağı yerine PIN kavşağı kullanılarak spesifik olarak foto diyot biçiminde dizayn edilebilir. Foto diyotlar ters etkin modda dizayn edilir.

Çalışma Prensibi

Foto diyot p-n kavşaklı veya PIN yapılı olabilir. Yeterli enerjiye sahip bir foton diyota çarptığında bir elektronu uyarır, böylelikle serbest bir elektron (ve pozitif yüklü bir elektron boşluğu) yaratır. Bu mekanizma ayrıca iç fotoelektrik olay olarak da bilinir. Emme olayı kavşağın boşaltım tarafında olursa bu taşıyıcılar boşaltım bölgesinde oluşan elektrik alan tarafından kavşaktan süpürülür. Böylece boşluklar anot yönüne elektronlar ise katot yönüne doğru hareket ederek bir fotoakım oluşur. Foto diyottaki toplam akım karanlık akımın (ışıkla ya da ışık olmadan akan akım) ve fotoakımın toplamıdır, bu yüzden karanlık akım, cihazın hassasiyetini maksimize etmek için minimize edilmelidir.

Fotovoltaik Mod

Sıfır etkin veya fotovoltaik modda kullanıldığında, cihazdan çıkan fotoakım sınırlanır ve voltaj artar. Bu modda, güneş pillerinin temelini oluşturan fotovoltaik etki kullanılır.

Fotoiletken Mod

Bu modda diyot sıklıkla ters etkindir. İleri etkine kıyasla ters etkin mod, parazit artışı pahasına da olsa tepki süresini düşürür çünkü tükenim katmanının genişliğini arttırarak kavşağın direncini düşürmektedir. Ters etkin modda fotoakım neredeyse sabit kalırken, yön boyunca sadece çok küçük bir miktar akım (satürasyon veya karanlık akım olarak bilinir) indüklenir. Spektral bir dağılımda fotoakım ışık yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Bu mod daha hızlı olmasına rağmen daha fazla elektronik parazit oluşumuna meyillidir. İyi bir PIN diyotun kaçak akımı çok düşük olup (<1 nA) yük direncinin Jhonson-Nyquist paraziti sıklıkla baskın çıkar.

FOTO TRANSİSTÖRLER

İki kutuplu foto transistör, ışık etkisine açık ekstra büyük P-tipi yarı iletken bölgesi olan, iki kutuplu normal bir NPN transistöre benzer.

Işık kaynağından çıkan fotonlar P-tipi yarı iletken içinde elektronlarla çarpışır ve uygun frekanslı fotonların sağladığı sınır enerjisiyle elektronlar P-N kavşağını aşar.

Elektronlar P-bölgesini aşıp alt N-bölgesine geçtiğinde P-tipi yarı iletkende boşluklar oluşur.

Alt kısımdaki N-tipi levhaya transfer olmuş ekstra elektronlar bataryanın pozitif terminaline doğru hareket etmeye devam ederken, bataryanın negatif terminalindeki elektronlar üst kısımda bulunan N-tipi yarı iletkene geçip N-P kavşağını aşarak P-tipi yarı iletkendeki boşluklarla birleşir. Böylece yayımcıdan toplayıcıya doğru bir elektron akımı oluşur. 

İlginizi çekecek diğer makaleler
  • Element Nedir

  • Silah susturucuları nasıl çalışır

  • Atom Nedir

  • Isı ve Sıcaklık Nedir

  • Aynalar ve Kullanım Alanları

  • Vurgun yemek nasıl olur

  • Ohm Kanunu

  • Cam neden saydamdır

  • Potansiyel Fark Nedir

  • Wilhelm Konrad von Röntgen

  • Yorum Yazabilmek için üye olmanız gerekmektedir!
    Kaynak :
    Gösterim Sayısı : 2249
    Aldığı Puan : 0
    Puanlama yap :
    Eklenme Tarihi : : 25.03.2014
    Anahtar Kelimeler
    Reklamlar
    izmir web tasarım
    Kadın sitesi
    hemoroid doktoru izmir
    Yüklenme Zamanı : 0,4368007 seconds