Краткая теория и методика измерений

Фоторезистором называют оптоэлектронный полупроводниковый прибор изменяющий своё электросопротивление в зависимости от освещенности. Принцип действия фоторезистора основан на явлении внутреннего фотоэффекта, который происходит в собственном полупроводнике, при переходе электрона из валентной зоны в свободную зону (переход 1) за счёт энергии поглощенного кванта света.

Рис. 30. Схема электронных переходов в полупроводнике при поглощении кванта света.

Для примесных полупроводников при достаточно низких температурах возможен также переход электрона под действием кванта света с донорного уровня в свободную (переход 2) и переход электрона из валентной зоны на акцепторный уровень (переход 3). (При комнатных температурах донорные уровни практически опустошены, а акцепторные полностью заполнены.)

В результате рассмотренных электронных переходов при освещении полупроводника, увеличивается концентрация свободных носителей, а следовательно, возрастает электропроводность полупроводника.

Для изготовления фоторезистора, работающего в видимой и ближней инфракрасной области спектра, используются собственные полупроводники с широкой запрещённой зоной, обладающие большим значением темнового сопротивления.

Для переброса электрона через запрещённую зону необходимо, чтобы энергия кванта света была больше или равна :

(2.42)

Определив наибольшую длину световой волны , при которой еще наблюдается фотоэффект (красную границу внутреннего фотоэффекта.), можно рассчитать ширину запретной зоны:

(2.43)