fotorresistencias, redes cristalinas y semiconductores

Fotorresistencias

Judith Medina Vela

Objeti vos Reconocer las características principales de una fotorresistencia.

Conocer el funcionamiento y sus aplicaciones.

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Te m a r i o

1. Como funciona.

2. Características relevantes.

3. Disponibilidad en el mercado.

4. Aplicaciones

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Modelo como una estructura (red) cristalina con una periodicidad definida.

Red cristalina de silicio

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Para aislantes la banda prohibida es del orden de 5eV mientras que en la de los

semiconductores es mucho menor.

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Bandas del semiconductor.

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Luz se propaga con una energía contenida en paquetes de energía llamados fotones dada por.

E=hvla energía que portan es tal que permiten el salto de los electrones de una banda a otra

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Energía exceda el umbral de energía del material (llamada función de trabajo) produciendo el desprendimiento del electrón

hv= φ+Tm

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Longitud máxima de radiación.

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Tabla 1.- Bandas de energía prohibida.

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Las fotorresistencias consisten de semiconductores cuya resistencia se ve modificada al incidir luz sobre la superficie del material.

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proporciona la energía necesaria para mover los electrones a la banda de conducción dejando vacancias en la banda de valencia

los electrones y las vacancias en cada banda están casi llenos

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Dispositivo del fotorresistor.

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.Características Relevantes

-La constante de tiempo al iluminar es mucho menor que al extinguir la luz, la primera suele expresarse en milisegundos y la segunda en kiloohmios/segundo

-Son sensibles a la temperatura que afecta su sensibilidad a la radiación .

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-La temperatura es también es causa del ruido térmico la cual se manifiesta como fluctuaciones de corriente cuando se aplica una tensión a la fotorresistencia para poder medir su valor.

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-Su respuesta espectral es estrecha para diversos materiales encontrando que:

-En la zona visible (0.38 a 0.75 μm) y del infrarrojo muy cercano(0.75 a 1.4 μm) se emplean compuestos como el cadmio (SCd, SeCd, TeCd)

-En la zona del infrarrojo cercano (1.4 a 3) se emplean compuestos de plomo (SPb, SePb, TePb)

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-En la zona del infrarrojo medio (3 a 14 μm) y muy lejano (hasta 1 mm) se emplean compuestos de indio (SbIn, AsIn) telurio y aleaciones del telurio, cadmio y mercurio , así como silicio y germanio dopados.

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-los fotoconductores más comunes , utilizables a temperatura ambiente, son el SCd, SPb y SePb ( en particular el primero). En la figura siguiente se emplean modelos encapsulados de plástico.

- Los tiempos de respuesta van desde los 100 ms de algunos modelos de los SCd hasta los 2 s de algunos de SePb.-La tensión máxima que aceptan sin iluminación puede ir de 100 a 600 V y la disipación permitida a 25 (°C) , de 50 nW a 1 W.

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Algunas ejemplos en aplicaciones:

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Disponibilidad en el mercado

Existen varios fabricantes que se dedican a la manufactura de dispositivos electrónicos.

Empresas como Digi Key, Mouser, AG electrónica, Electrónica Seta, Steren compran a los fabricantes.

Existen remplazos para la mayoría de los componentes, cuando no se encuentran o se obsoleta.

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B i b l i o g r a fí a

Ramírez Reyes Areni. Sensores y acondicionadores de señal, 3ª edición Alfa omega

Jacob Fraden. Handbook of modern sensors, 2nd EditionSpringer

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