Основими параметрами фото резисторів є

• Робоча напруга Uр — постійна напруга, прикладена до фоторезистора, при якому забезпечуються номінальні параметри при тривалій його роботі в заданих експлуатаційних умовах.

• Максимально допустима напруга фоторезистора Umax — максимальне значення постійної напруги, прикладеної до фоторезистора, при якій відхилення його параметрів від номінальних значень не перевищує зазначених меж при тривалій його роботі в заданих експлуатаційних умовах.

• Темновий опір Rт — опір фоторезистора, ,під час відсутності падаючого на нього випромінювання в діапазоні його спектральної чутливості.

• Світловий опір Rс— опір фоторезистора, який вимірюється через визначений інтервал часу після початку впливу випромінювання, що створює на ньому освітленість заданого значення.

• Кратність зміни опору Кr— відношення темнового опору фоторезистора до опору при визначеному рівні освітленості (світловому опору).

• Припустима потужність розсіювання — потужність, при якій не настає необоротних змін параметрів фоторезистора в процесі його експлуатації.

• Загальний струм, фоторезистора — струм, що складається з темнового струму і фотоструму.

• Фотострум — струм, що протікає через фоторезистор при зазначеній напрузі на ньому, обумовлений тільки впливом потоку випромінювання з заданим спектральним розподілом.

• Питома чутливість — відношення фотоструму до добутку величини падаючого на фоторезистор світлового потоку на прикладену до нього напругу, мкА/(лм • В)

;

• де Іф – фотострум, рівний різниці струмів, які протікають по фоторезистору в темноті і при визначеній освітленості, мкА; Ф – падаючий світловий потік , лм; U – напруга, прикладена до фоторезистора, В.

• Інтегральна чутливість — добуток питомої чутливості на граничну робочу напругу Sінт. = К0

• Umax.Постійна часу τф — час, протягом якого фотострум змінюється на 63 %, тобто в е раз (e = 2,718).

• Постійна часу характеризує інертність приладу.

Будова

Конструкція монокристалічного і плівкового фоторезисторів. Основним елементом фоторезистора є у першому випадку (рис 1) монокристал, а в другому (рис 2) - тонка плівка напівпровідникового матеріалу.

При висвітленні фоторезистора енергія фотонів витрачається на переклад електронів в зону провідності. Кількість вільних електронно-діркових пар зростає, опір фоторезистора падає і через нього тече світловий струм:

Якщо фоторезистор включений послідовно з джерелом напруги (рис. 3) і не освітлений, то в його колі буде протікати темновий струм

де Е - е. д. с. джерела живлення; Rт - величина електричного опору фоторезистора в темряві, звана темнового опору; Rн - опір навантаження.

Різниця між світловим і темнова струмом дає значення струму Iф, що отримав назву первинного фотоструму провідності:

Коли променистий потік малий, первинний фотострум провідності практично безінерційна і змінюється прямо пропорційно величині променистого потоку, що падає на фоторезистор. У міру зростання величини променистого потоку збільшується число електронів провідності. Рухаючись всередині речовини, електрони зіштовхуються з атомами, іонізують їх і створюють додатковий потік електричних зарядів, що отримав назву вторинного фотоструму провідності. Збільшення числа іонізованих атомів гальмує рух електронів провідності. У результаті цієї зміни фотоструму запізнюються у часі щодо змін світлового потоку, що визначає деяку інерційність фоторезистора

Схема включення фоторезисторів:

При певному освітленні опір фотоелемента зменшується, а, отже, сила струму в ланцюзі зростає, досягаючи значення, достатнього для роботи якого-небудь пристрою (схематично показано у вигляді деякого опору навантаження)

Матеріали

Як матеріали для фоторезисторів широко використовуються сульфіди, селеніди і теллуріди різних елементів, а також сполуки типу AIIIBV.

У інфрачервоній області можуть бути використані фоторезистори на основі PbS, PbSe, PbTe, InSb, в області видимого світла і ближнього ультрафіолету - CdS.

Приклади кількох серійних промислових зразків

Селенові фоторезистори. вперше внутрішній фотоелектричний ефект був виявний в 1873 р. на селені. З цього відкриття почалося дослідження напівпровідників і використання їх в техніці.

Фоторезистори з селену представляли собою тонкі шари селену (товщиною 20-30 мк), нанесені випаровуванням у вакуумі на скляні підкладки, а потім віддані термічній обробці на повітрі. Селенові фоторезистори чутливі в основному до видимого світла. Їх спектральні криві, наведені різними авторами, відрізнялися дуже сильн один від одного. Це питання залишалося довгий час не з'ясованим, поки в роботі, не було показано, що селенові фоторезистори в залежності від умов їх приготування можуть мати різні спектральні характеристики. У одних максимум чутливості може перебувати у видимій частині спектру (O, 54 - 0,74 мк), а в інших в ближній інфрачервоній області спектру (1.0 – 1.1 мк). Можна виготовити шари селену, в спектральної кривої чутливості яких буде два або три максимуму.

Інтеrральна чутливість, яка була дoсягнена у селенових фоторезисторів, становила 4000 мкА / лм при середньому значенні її 100-300 мкА / лм.

Інерційність селенових фоторезисторів така, що при частоті модуляції світла, наприклад 3000 Гц, становить 40% від величини фотопровідності, виміряної при постійному світловому струмі вольт-амперна залежність фоторезисторів з селену лінійна, а люкс-амперна нелінійна. Селенові фоторезистори в темряві мають порядковий опір - ОМ.