फोटोरिस्टर

Photoresistor

प्रकार	Passive
Working principle	Photoconductivity
Electronic symbol
File:Photoresistor symbol.svg The symbol for a photoresistor

एक फोटोरेसिस्टर (जिसे फोटोकेल, या प्रकाश-निर्भर प्रतिरोधी, एलडीआर, या फोटो-प्रवाहकीय सेल के रूप में भी जाना जाता है) एक निष्क्रिय घटक है जो घटक की संवेदनशील सतह पर चमकदारता (प्रकाश) प्राप्त करने के संबंध में प्रतिरोध को कम करता है। आपतित प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के साथ फोटोरेसिस्टर का प्रतिरोध घटता है; दूसरे शब्दों में, यह फोटोकंडक्टिविटी प्रदर्शित करता है। प्रकाश-संवेदनशील डिटेक्टर सर्किट और प्रकाश-सक्रिय और अंधेरे-सक्रिय स्विचिंग सर्किट में प्रतिरोध अर्धचालक के रूप में कार्य करने के लिए एक फोटोरेसिस्टर लगाया जा सकता है। अंधेरे में, एक फोटोरेसिस्टर का प्रतिरोध कई मेगाओम (MΩ) जितना अधिक हो सकता है, जबकि प्रकाश में, एक फोटोरेसिस्टर का प्रतिरोध कुछ सौ ओम जितना कम हो सकता है। यदि एक फोटोरेसिस्टर पर आपतित प्रकाश एक निश्चित आवृत्ति से अधिक हो जाता है, तो सेमीकंडक्टर द्वारा अवशोषित फोटॉन बाध्य इलेक्ट्रॉनों को चालन बैंड में कूदने के लिए पर्याप्त ऊर्जा देते हैं। परिणामी मुक्त इलेक्ट्रॉन (और उनके छिद्र भागीदार) बिजली का संचालन करते हैं, जिससे प्रतिरोध कम होता है। एक फोटोरेसिस्टर की प्रतिरोध सीमा और संवेदनशीलता अलग-अलग उपकरणों के बीच काफी भिन्न हो सकती है। इसके अलावा, अद्वितीय फोटोरेसिस्टर्स कुछ तरंग दैर्ध्य बैंडों के भीतर फोटॉनों के लिए काफी अलग तरह से प्रतिक्रिया कर सकते हैं।

एक फोटोइलेक्ट्रिक डिवाइस या तो आंतरिक या बाहरी हो सकता है। एक आंतरिक अर्धचालक के अपने स्वयं के आवेश वाहक होते हैं और यह एक कुशल अर्धचालक नहीं होता है, उदाहरण के लिए, सिलिकॉन। आंतरिक उपकरणों में, अधिकांश उपलब्ध इलेक्ट्रॉन संयोजी बंध में होते हैं, और इसलिए पूरे ऊर्जा अंतराल में इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए फोटॉन में पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए। बाहरी उपकरणों में अशुद्धियाँ होती हैं, जिन्हें डोपेंट भी कहा जाता है, जिनकी जमीनी अवस्था ऊर्जा चालन बैंड के निकट होती है; चूंकि इलेक्ट्रॉनों के पास छलांग लगाने के लिए उतनी दूर नहीं है, डिवाइस को ट्रिगर करने के लिए कम ऊर्जा फोटॉन (अर्थात, लंबी तरंग दैर्ध्य और कम आवृत्तियां) पर्याप्त हैं। यदि सिलिकॉन के एक नमूने में इसके कुछ परमाणु फॉस्फोरस परमाणुओं (अशुद्धियों) द्वारा प्रतिस्थापित किए गए हैं, तो चालन के लिए अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन उपलब्ध होंगे। यह बाह्य अर्धचालक का एक उदाहरण है।

रचना विवेचन

File:Photoresistors - three sizes - mm scale.jpg

मिमी में स्केल के साथ तीन फोटोरेसिस्टर्स

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स्ट्रीट लाइट से बड़ा सीडीएस फोटोकेल।

एक फोटोडायोड या एक फोटोट्रांसिस्टर की तुलना में एक फोटोरेसिस्टर कम प्रकाश-संवेदनशील होता है। बाद के दो घटक सच्चे अर्धचालक उपकरण हैं, जबकि एक फोटोरेसिस्टर एक निष्क्रिय घटक है जिसमें पी-एन जंक्शन नहीं है। किसी भी फोटोरेसिस्टर की फोटोरेसिस्टिविटी परिवेश के तापमान के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है, जिससे वे उन अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त हो जाते हैं जिनके लिए सटीक माप या प्रकाश फोटॉन की संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है।

फोटोरेसिस्टर भी प्रकाश के संपर्क में आने और प्रतिरोध में बाद में कमी के बीच एक निश्चित डिग्री की विलंबता प्रदर्शित करते हैं, सामान्यतः लगभग 10 मिलीसेकंड। रोशनी से अंधेरे वातावरण में जाने में अंतराल का समय और भी अधिक होता है, प्रायः एक सेकंड जितना लंबा होता है। यह संपत्ति उन्हें तेजी से चमकती रोशनी को महसूस करने के लिए अनुपयुक्त बनाती है, लेकिन कभी-कभी ऑडियो सिग्नल संपीड़न की प्रतिक्रिया को सुगम बनाने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

अनुप्रयोग

एक विशिष्ट अमेरिकी स्ट्रीट लाईट के लिए एक फोटोइलेक्ट्रिक नियंत्रण के आंतरिक घटक। फोटोरेसिस्टर दाईं ओर है और यह नियंत्रित करता है कि क्या हीटर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है जो मुख्य बिजली संपर्कों को खोलता है। रात में, हीटर ठंडा हो जाता है, बिजली के संपर्क बंद हो जाते हैं, स्ट्रीट लाइट सक्रिय हो जाती है।

फोटोरेसिस्टर कई तरह के आते हैं। सस्ते कैडमियम सल्फाइड (CdS) सेल कई उपभोक्ता वस्तुओं जैसे कैमरा लाइट मीटर, क्लॉक रेडियो, अलार्म डिवाइस (लाइट बीम के लिए डिटेक्टर के रूप में), नाइटलाइट्स, आउटडोर क्लॉक, सोलर स्ट्रीट लैंप और सोलर रोड स्टड आदि में पाए जा सकते हैं। .

रोशनी चालू होने पर नियंत्रित करने के लिए फोटोरेसिस्टर्स को स्ट्रीटलाइट्स में रखा जा सकता है। फ़ोटोरेसिस्टर पर पड़ने वाली परिवेशी रोशनी स्ट्रीटलाइट को बंद कर देती है। इस प्रकार यह सुनिश्चित करने से ऊर्जा की बचत होती है कि केवल अंधेरे के घंटों के दौरान ही प्रकाश चालू रहता है।

जब कोई व्यक्ति/वस्तु लेजर बीम से गुजरती है तो प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन का पता लगाने के लिए लेजर-आधारित सुरक्षा प्रणालियों में फोटोरेसिस्टर या एलडीआर का भी उपयोग किया जाता है।

वे लाभ में कमी को नियंत्रित करने के लिए एक छोटे गरमागरम या नियॉन लैंप, या प्रकाश उत्सर्जक डायोड के साथ कुछ गतिशील कंप्रेशर्स में भी उपयोग किए जाते हैं। इस एप्लिकेशन का एक सामान्य उपयोग कई गिटार एम्पलीफायरों में पाया जा सकता है जो ऑनबोर्ड ट्रेमोलो प्रभाव प्रभाव को सम्मिलित करते हैं, क्योंकि दोलनशील प्रकाश पैटर्न एम्पलीफायर सर्किट के माध्यम से चलने वाले सिग्नल के स्तर को नियंत्रित करते हैं।

कैडमियम पर RoHS प्रतिबंध के कारण यूरोप में CdS और CdSe फोटोरेसिस्टर्स का उपयोग गंभीर रूप से प्रतिबंधित है।

लीड सल्फाइड (PbS) और इंडियम एंटीमोनाइड (InSb) LDRs (लाइट-डिपेंडेंट रेसिस्टर्स) का उपयोग मध्य-अवरक्त वर्णक्रमीय क्षेत्र के लिए किया जाता है। जर्मेनियम: ताँबा फोटोकंडक्टर उपलब्ध सर्वोत्तम दूर-अवरक्त डिटेक्टरों में से हैं, और अवरक्त खगोल विज्ञान और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए उपयोग किए जाते हैं।

यह भी देखें

• ऑप्टो इलेक्ट्रोनिकी
• फोटोडिटेक्टर

बाहरी संबंध

• Using a photoresistor to track light
• Connecting a photoresistor to a circuit
• Photoresistor overview - detailing operation, structure and circuit information