Fotoresistor adalah – pengertian dan manfaatnya

Fotoresistor adalah jenis resistor yang bereaksi terhadap cahaya. Juga dikenal sebagai resistor yang bergantung pada cahaya, fotoresistor dapat digunakan untuk menunjukkan ada atau tidaknya cahaya dan mengubah cara sirkuit berperilaku. Hambatan melalui fotoresistor lebih tinggi pada tingkat cahaya yang rendah dan lebih rendah pada tingkat cahaya yang tinggi.

Pengertian

Fotoresistor adalah kombinasi dari kata “foton” (artinya partikel cahaya) dan “resistor”. Sesuai namanya, foto-resistor adalah perangkat atau kita dapat mengatakan resistor tergantung pada intensitas cahaya. Karena alasan ini, mereka juga dikenal sebagai LDR yang bergantung pada cahaya.

Jadi untuk mendefinisikan foto-resistor dalam satu baris kita dapat menuliskannya sebagai:

“Fotoresistor adalah resistor variabel yang resistannya bervariasi berbanding terbalik dengan intensitas cahaya”

Dari pengetahuan dasar kita tentang hubungan antara resistivitas (kemampuan untuk menahan aliran elektron) dan konduktivitas (kemampuan untuk memungkinkan aliran elektron), kita tahu bahwa keduanya saling bertentangan satu sama lain. Jadi ketika kita mengatakan bahwa hambatan berkurang ketika intensitas cahaya meningkat, itu hanya menyiratkan bahwa konduktansi meningkat dengan meningkatnya intensitas cahaya yang jatuh pada fotoresistor atau LDR, karena sifat yang disebut foto-konduktivitas material.

Oleh karena itu Fotoresistor ini juga dikenal sebagai sel fotokonduktif atau hanya sel fotosel.

Gagasan Fotoresistor dikembangkan ketika fotokonduktivitas dalam Selenium ditemukan oleh Willoughby Smith pada tahun 1873. Banyak varian perangkat fotokonduktif kemudian dibuat.

Bagaimana cara kerja fotoresistor?

Perubahan resistensi ini terjadi karena bahan yang terbuat dari fotoresistor. Arus listrik tercipta ketika elektron bergerak di dalam suatu material. Dengan demikian, bahan yang memiliki jumlah elektron bebas tinggi yang dapat dengan mudah berpindah dianggap sebagai konduktor yang baik. Untuk fotoresistor, bahan dengan resistansi tinggi, alias tingkat elektron bebas yang rendah, digunakan. Dengan bahan dengan resistansi tinggi ini, sebagian besar elektron terkunci pada tempatnya. Namun, ketika cahaya jatuh pada fotoresistor, foton cahaya diserap, dan energi mereka ditransfer ke elektron, memungkinkan beberapa dari mereka untuk membebaskan dan bergerak. Perubahan ini menurunkan resistansi photoresistor dan memungkinkan listrik bergerak lebih bebas melewatinya.

Untuk memahami prinsip kerja fotoresistor, mari kita membahas sedikit tentang elektron valensi dan elektron bebas.

Seperti yang kita ketahui, elektron valensi adalah elektron yang ditemukan di kulit terluar atom. Oleh karena itu, ini secara longgar melekat pada inti atom. Ini berarti bahwa hanya sejumlah kecil energi yang diperlukan untuk menariknya keluar dari orbit luar.

Elektron bebas di sisi lain adalah mereka yang tidak terikat pada inti dan karenanya bebas bergerak ketika energi eksternal seperti medan listrik diterapkan. Jadi ketika beberapa energi membuat elektron valensi menarik dari orbit luar, ia bertindak sebagai elektron bebas; siap bergerak setiap kali medan listrik diterapkan. Energi cahaya digunakan untuk membuat elektron valensi menjadi elektron bebas.

Prinsip yang sangat mendasar ini digunakan dalam fotoresistor. Cahaya yang jatuh pada bahan fotokonduktif diserap olehnya yang pada gilirannya menghasilkan banyak elektron bebas dari elektron valensi.

Gambar di bawah ini menunjukkan representasi bergambar yang sama:

Ketika energi cahaya yang jatuh pada bahan fotokonduktif meningkat, jumlah elektron valensi yang memperoleh energi dan meninggalkan ikatan dengan nukleus meningkat. Hal ini menyebabkan sejumlah besar elektron valensi melompat ke pita konduksi, siap untuk bergerak dengan aplikasi gaya eksternal seperti medan listrik.

Dengan demikian, ketika intensitas cahaya meningkat, jumlah elektron bebas meningkat. Ini berarti peningkatan fotokonduktivitas yang menyiratkan penurunan resistivitas foto materi.

Sekarang kita telah membahas mekanisme kerja, kami mendapat ide bahwa bahan fotokonduktif digunakan untuk pembangunan sebuah fotoresistor. Menurut jenis bahan fotokonduktif, fotoresistor terdiri dari dua jenis. Pengantar singkat diberikan di bagian selanjutnya

Jenis Fotoresistor

Fotoresistor umumnya terbuat dari bahan semikonduktor yang digunakan sebagai elemen resistif tanpa sambungan PN. Ini pada dasarnya membuat fotoresistor perangkat pasif.

Dua jenis fotoresistor adalah:

  • Fotoresistor Intrinsik: Seperti yang kita tahu, intrinsik sering disebut sebagai semikonduktor (dalam hal ini bahan fotokonduktif) yang tidak memiliki doping. Ini berarti bahwa bahan fotokonduktif, yang digunakan untuk membangun fotoresistor ini melibatkan eksitasi pembawa muatan dari pita valensi ke pita konduksi.
  • Fotoresistor ekstrinsik: Fotoresistor ekstrinsik memiliki bahan semikonduktor dengan pengotor atau kita dapat mengatakan mereka didoping, untuk efisiensi yang lebih baik. Dopant pengotor harus dangkal dan tidak terionisasi di hadapan cahaya. Bahan fotokonduktif yang digunakan untuk fotoresistor ini melibatkan eksitasi pembawa muatan antara pengotor dan pita valensi atau pita konduksi.

Manfaat dan Aplikasi

  • Lampu Jalan Otomatis: Salah satu kegunaan terkemuka fotoresistor yang kita alami dalam kehidupan sehari-hari adalah di sirkuit lampu jalan otomatis, seperti yang sudah ditunjukkan dalam paragraf pengantar. Di sini mereka sangat digunakan dalam sirkuit sehingga lampu jalan menyala ketika mulai gelap dan mati di pagi hari.
  • Alat ukur. Beberapa fotoresistor digunakan di beberapa item konsumen seperti pengukur cahaya di kamera, sensor cahaya seperti dalam proyek robot, radio jam, dll.
  • Kontrol. Mereka juga digunakan untuk mengontrol pengurangan perolehan kompresor dinamis.
  • Detektor. Mereka juga dianggap sebagai detektor infra merah yang baik dan karenanya menemukan aplikasi dalam astronomi inframerah.



Related Posts

None found