కాంతి అనేది విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ఒక రూపం. విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటాన్ని అనేక బ్యాండ్లుగా విభజించారు, దీని నుండి కాంతి సాధారణంగా కనిపించే స్పెక్ట్రమ్‌ను సూచిస్తుంది. కానీ భౌతిక శాస్త్రంలో గామా కిరణాలు, ఎక్స్-కిరణాలు, మైక్రోవేవ్ మరియు రేడియో తరంగాలను కూడా కాంతిగా పరిగణిస్తారు. కనిపించే కాంతి స్పెక్ట్రం 400-700 నానోమీటర్ల పరిధిలో తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటుంది, పరారుణ రే స్పెక్ట్రం మరియు అతినీలలోహిత స్పెక్ట్రం మధ్య ఉంటుంది. కాంతి ఫోటాన్ల రూపంలో శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఫోటాన్లు ఇతర కణాలతో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, ఘర్షణ కారణంగా శక్తి బదిలీ అవుతుంది. కాంతి యొక్క ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, వంటి అనేక ఉపయోగకరమైన ఉత్పత్తులు ఫోటోడియోడ్లు , ఫోటోరేసిస్టర్లు, సోలార్ ప్యానెల్లు మొదలైనవి కనుగొనబడ్డాయి.
ఫోటోరేసిస్టర్ అంటే ఏమిటి?
ఫోటోరేసిస్టర్
కాంతికి వేవ్-పార్టికల్ ద్వంద్వ స్వభావం ఉంది. అంటే కాంతికి కణాల లాంటి మరియు తరంగ లాంటి స్వభావం ఉంటుంది. కాంతి మీద పడినప్పుడు సెమీకండక్టర్ పదార్థం, కాంతిలో ఉన్న ఫోటాన్లు ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా గ్రహించబడతాయి మరియు అవి అధిక శక్తి బ్యాండ్లకు ఉత్సాహంగా ఉంటాయి.
ఫోటోరేసిస్టర్ అనేది ఒక రకమైన కాంతి-ఆధారిత నిరోధకం, దానిపై కాంతి సంఘటన ఆధారంగా దాని నిరోధక విలువలను మారుస్తుంది. ఈ ఫోటోరేసిస్టర్లు సంఘటన కాంతి యొక్క తీవ్రత పెరుగుదలతో వారి నిరోధక విలువలను తగ్గిస్తాయి.
ఫోటోరేసిస్టర్లు ప్రదర్శిస్తాయి ఫోటోకాండక్టివిటీ . ఫోటోడియోడ్లు మరియు ఫోటోట్రాన్సిస్టర్‌లతో పోలిస్తే ఇవి తక్కువ ఫోటో-సెన్సిటివ్ పరికరాలు. ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క ఫోటోరేసిస్టివిటీ పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుతో మారుతుంది.
పని సూత్రం
ఫోటోరిసిస్టర్‌కు ఫోటోడియోడ్ల వంటి పి-ఎన్ జంక్షన్ లేదు. ఇది నిష్క్రియాత్మక భాగం. ఇవి అధిక నిరోధక సెమీకండక్టర్ పదార్థాలతో తయారవుతాయి.
ఫోటోరేసిస్టర్‌పై కాంతి జరిగినప్పుడు, ఫోటాన్లు సెమీకండక్టర్ పదార్థం ద్వారా గ్రహించబడతాయి. ఫోటాన్ నుండి వచ్చే శక్తి ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి తగినంత శక్తిని పొందినప్పుడు, అవి ప్రసరణ బ్యాండ్‌లోకి దూకుతాయి. ఈ కారణంగా, ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క నిరోధకత తగ్గుతుంది. ప్రతిఘటన తగ్గడంతో, వాహకత పెరుగుతుంది.
ఫోటోరేసిస్టర్ కోసం ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ పదార్థం యొక్క రకాన్ని బట్టి, వాటి నిరోధక పరిధి మరియు సున్నితత్వం భిన్నంగా ఉంటాయి. కాంతి లేనప్పుడు, ఫోటోరేసిస్టర్ మెగాహోమ్స్‌లో నిరోధక విలువలను కలిగి ఉంటుంది. మరియు కాంతి ఉనికిలో, దాని నిరోధకత కొన్ని వందల ఓంలకు తగ్గుతుంది.
ఫోటోరేసిస్టర్ల రకాలు
ఫోటోరేసిస్టర్ రూపకల్పనకు ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ పదార్థం యొక్క లక్షణాలను బట్టి, వీటిని రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు - బాహ్య మరియు అంతర్గత ఫోటోరేసిస్టర్లు. ఈ సెమీకండక్టర్స్ వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్య పరిస్థితులలో భిన్నంగా స్పందిస్తాయి.
అంతర్గత సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఉపయోగించి అంతర్గత ఫోటోరేసిస్టర్లు రూపొందించబడ్డాయి. ఈ అంతర్గత సెమీకండక్టర్లకు వాటి స్వంత ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఉన్నాయి. వారి ప్రసరణ బ్యాండ్‌లో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేవు. అవి వాలెన్స్ బ్యాండ్‌లో రంధ్రాలను కలిగి ఉంటాయి.
కాబట్టి, అంతర్గత సెమీకండక్టర్‌లో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్తేజపరిచేందుకు, వాలెన్స్ బ్యాండ్ నుండి కండక్షన్ బ్యాండ్ వరకు, తగినంత శక్తిని అందించాలి, తద్వారా అవి మొత్తం బ్యాండ్‌గ్యాప్‌ను దాటగలవు. అందువల్ల పరికరాన్ని ప్రేరేపించడానికి మాకు అధిక శక్తి ఫోటాన్లు అవసరం. అందువల్ల, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ లైట్ డిటెక్షన్ కోసం అంతర్గత ఫోటోరేసిస్టర్లు రూపొందించబడ్డాయి.
మరోవైపు, అంతర్గత సెమీకండక్టర్లను మలినాలతో డోపింగ్ చేయడం ద్వారా బాహ్య సెమీకండక్టర్లు ఏర్పడతాయి. ఈ మలినాలు ప్రసరణ కోసం ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేదా రంధ్రాలను అందిస్తాయి. ఈ ఉచిత కండక్టర్లు కండక్షన్ బ్యాండ్‌కు దగ్గరగా ఉన్న ఎనర్జీ బ్యాండ్‌లో ఉంటాయి. అందువల్ల, కొంచెం శక్తి శక్తి వాటిని కండక్షన్ బ్యాండ్‌లోకి దూకడానికి ప్రేరేపిస్తుంది. పొడవైన తరంగదైర్ఘ్యం మరియు తక్కువ పౌన frequency పున్య కాంతిని గుర్తించడానికి బాహ్య ఫోటోరేసిస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తారు.
కాంతి తీవ్రత ఎక్కువ, ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క నిరోధక డ్రాప్ పెద్దది. ఫోటోరేసిస్టర్ల యొక్క సున్నితత్వం వర్తించే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యంతో మారుతుంది. తగినంత తరంగదైర్ఘ్యం లేనప్పుడు, తగినంత పరికరాన్ని ట్రిగ్గర్ చేసినప్పుడు, పరికరం కాంతికి ప్రతిస్పందించదు. పరారుణ తరంగాలకు బాహ్య ఫోటోరేసిస్టర్లు ప్రతిస్పందిస్తాయి. అంతర్గత ఫోటోరేసిస్టర్లు అధిక పౌన frequency పున్య కాంతి తరంగాలను గుర్తించగలవు.
ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క చిహ్నం
ఫోటోరేసిస్టర్-చిహ్నం
కాంతి ఉనికిని లేదా లేకపోవడాన్ని సూచించడానికి ఫోటోరేసిస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తారు. దీనిని ఎల్‌డిఆర్ అని కూడా వ్రాస్తారు. ఇవి సాధారణంగా Cds, Pbs, Pbse, మొదలైన వాటితో తయారవుతాయి… ఈ పరికరాలు ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు సున్నితంగా ఉంటాయి. కాబట్టి, కాంతి తీవ్రతను స్థిరంగా ఉంచినప్పుడు కూడా, ఫోటోరెసిస్టర్‌లలో ప్రతిఘటనలో మార్పు కనిపిస్తుంది.
ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క అనువర్తనాలు
ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క నిరోధకత కాంతి తీవ్రత యొక్క సరళమైన పని. ఫోటోరేసిస్టర్లు ఫోటోడియోడ్లు లేదా ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ల వలె కాంతికి సున్నితంగా ఉండవు. ఫోటోరేసిస్టర్ల యొక్క కొన్ని అనువర్తనాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి-
- వీటిని లైట్ సెన్సార్లుగా ఉపయోగిస్తారు.
- కాంతి యొక్క తీవ్రతను కొలవడానికి వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
- నైట్ లైట్ మరియు ఫోటోగ్రఫీ లైట్ మీటర్లు ఫోటోరేసిస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.
- వారి జాప్యం ఆస్తి ఆడియో కంప్రెషర్లలో మరియు బయటి సెన్సింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది.
- అలారం గడియారాలు, బహిరంగ గడియారాలు, సౌర వీధి దీపాలు మొదలైన వాటిలో కూడా ఫోటోరేసిస్టర్‌లను చూడవచ్చు…
- పరారుణ ఖగోళ శాస్త్రం మరియు పరారుణ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మధ్య-పరారుణ వర్ణపట ప్రాంతాన్ని కొలవడానికి ఫోటోరేసిస్టర్‌లను కూడా ఉపయోగిస్తాయి.
ఫోటోరేసిస్టర్ల ఆధారంగా ప్రాజెక్టులు
ఫోటోరెసిస్టర్లు చాలా మంది అభిరుచి గలవారికి ఉపయోగపడే పరికరం. ఫోటోరెసిస్టర్ల ఆధారంగా అనేక కొత్త పరిశోధనా పత్రాలు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాజెక్టులు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఫోటోరేసిస్టర్లు వైద్య, ఎంబెడెడ్ మరియు ఖగోళ రంగాలలో కొత్త అనువర్తనాలను కనుగొన్నారు. ఫోటోరేసిస్టర్ ఉపయోగించి రూపొందించిన కొన్ని ప్రాజెక్ట్ ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది-
- ఫోటోరేసిస్టర్ ఆధారిత, విద్యార్థి నిర్మించిన ఫోటోమీటర్ మరియు రంగుల ఫోరెన్సిక్ విశ్లేషణలో దాని అప్లికేషన్.
- ధరించగలిగే ఇమేజ్ సెన్సింగ్ అప్లికేషన్ కోసం బయో కాంపాజిబుల్ ఆర్గానిక్ రెసిస్టివ్ మెమరీ మరియు ఫోటోరేసిస్టర్ యొక్క ఇంటిగ్రేషన్.
- స్మార్ట్‌ఫోన్‌తో ఫోటోగేట్ టైమింగ్.
- సాధారణ శబ్ద ఆప్టిక్ డ్యూయల్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన మరియు అమలు.
- లైట్ సోర్స్ లొకేషన్ డిటెక్షన్ కోసం సిస్టమ్.
- మొబైల్ రోబోట్ ధ్వని ద్వారా ఆన్ చేయబడింది మరియు బాహ్య కాంతి వనరు ద్వారా దిశాత్మకంగా నియంత్రించబడుతుంది.
- భవనాలు మరియు వ్యవస్థల యొక్క థర్మోడైనమిక్ విశ్లేషణ కోసం ఓపెన్ సోర్స్ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ రూపకల్పన.
- అధిక వేడి రక్షణ పరికరం.
- విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని గుర్తించే పరికరం.
- వ్యవసాయ అనువర్తనం కోసం ఆటోమేటిక్ డ్యూయల్-యాక్సిస్ సౌరశక్తితో పనిచేసే పచ్చిక బయళ్ళు.
- ఇన్-సిటు పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ కోసం LED ని ఉపయోగించి నీటి టర్బిడిటీ కోసం సెన్సింగ్ విధానం.
- కాంతి-ప్రేరిత ప్రకాశించే కీబోర్డ్ ఫోటోరెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి రూపొందించబడింది.
- విషయాల ఇంటర్నెట్ ఆధారంగా మోర్స్ కోడ్ ఉపయోగించి నవల ఎలక్ట్రానిక్ లాక్.
- ఫోటోరేసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి స్మార్ట్ సిటీల కోసం స్ట్రీట్ లైట్ సిస్టమ్.
- కంప్యూటర్-నియంత్రిత వేరు చేయదగిన గుర్తులతో MRI ఇంటర్వెన్షనల్ పరికరాల ట్రాకింగ్.
- లైట్-యాక్టివేటెడ్ బ్లైండ్స్‌లో వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
- టెలివిజన్లు మరియు స్మార్ట్‌ఫోన్‌లలో ఆటోమేటిక్ కాంట్రాస్ట్ మరియు ప్రకాశం నియంత్రణ కోసం ఫోటోరేసిస్టర్‌లను కూడా ఉపయోగిస్తారు.
- సామీప్యత నియంత్రిత స్విచ్ ఫోటోరేసిస్టర్ల రూపకల్పన కోసం ఉపయోగిస్తారు.
ఐరోపాలో కాడ్మియంపై నిషేధం కారణంగా, సిడిఎస్ మరియు సిడిఎస్ ఫోటోరేసిస్టర్ల వాడకం పరిమితం చేయబడింది. ఫోటోరెసిస్టర్‌లను మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో సులభంగా అమలు చేయవచ్చు మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ చేయవచ్చు.
ఈ పరికరాలు ఐసి సెన్సార్లుగా మార్కెట్లో లభిస్తాయి. అవి యాంబియంట్ లైట్ సెన్సార్లు, లైట్ టు డిజిటల్ సెన్సార్లు, ఎల్‌డిఆర్ మొదలైనవిగా లభిస్తాయి… జనాదరణ పొందిన కొన్ని ఉత్పత్తులు OPT3002 లైట్ సెన్సార్, LDR పాసివ్ లైట్ సెన్సార్ మొదలైనవి… OPT3002 యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలు, లక్షణాలు మొదలైనవి ఇక్కడ చూడవచ్చు టెక్సాస్ సాధన ద్వారా అందించబడిన డేటాషీట్. ఫోటోడియోడ్లకు ప్రత్యామ్నాయంగా మేము ఫోటోరేసిస్టర్‌లను ఉపయోగించవచ్చా? తేడా ఏమిటి?
