Che cos'è un fotoresistor?
Un fotoresistenza, spesso indicato come un resistore dipendente dalla luce, è un resistore che reagisce alla maggiore esposizione alla luce diminuendo la sua resistenza in un circuito. Sono utilizzati in una varietà di dispositivi che richiedono sensibilità alla luce per funzionare, come orologi al buio e lampioni che si accendono quando il sole tramonta. I fotoresistori fanno parte di un gruppo più ampio di sensori noti come fotorilevatori, che sono dispositivi che reagiscono alla luce.
I resistori sono presenti in quasi tutti i tipi di circuiti elettrici. Funzionano per bloccare il flusso di elettricità attraverso un circuito in modo che rimanga all'interno di un intervallo sicuro. Nel caso di un fotoresistor, fungono anche da interruttore, regolando il flusso di elettricità in base alla quantità di luce a cui sono esposti.
I fotoresistori sono essenzialmente semiconduttori, nel senso che conducono elettricità per mezzo del flusso di elettroni. In genere hanno due punte collegate a una piastra fotosensibile. Quando la luce che brilla sulla piastra raggiunge una frequenza di livello sufficientemente elevato, questo stimola gli elettroni nel dispositivo e dà loro abbastanza energia per liberarsi dai loro legami. Questi elettroni liberati consentono all'elettricità di fluire attraverso la fotoresistenza.
Gli usi per un fotoresistor sono molto diffusi. Sono comunemente visti in dispositivi più piccoli sotto forma di cellula solfuro di cadmio (CdS). La cella CdS, un termine ampiamente considerato sinonimo del termine fotoresistenza, si trova in molte forme di orologi, misuratori di luce nelle macchine fotografiche e lampioni.
Una cellula CdS viene prodotta mettendo solfato di cadmio a cui sono aggiunti adulteranti, un processo noto come doping, su una base ceramica. Il materiale dopante è più vicino al punto in cui si trova la banda per condurre l'elettricità, quindi gli elettroni non devono spostarsi per essere liberi e condurre l'elettricità. Ciò significa che non è necessaria una frequenza di luce così elevata per modificare la resistenza in questo tipo di fotoresistenza. Il vantaggio principale della cella CdS è quindi che è più sensibile allo spettro di luce che gli umani usano, motivo per cui viene utilizzato in oggetti come esposimetri e lampioni.
L'altro tipo di fotoresistore comunemente visto è realizzato in silicio. I fotoresistori di silicio non sono un buon semiconduttore quanto le celle CdS perché hanno bisogno di frequenze più elevate di luce per condurre l'elettricità a causa del fatto che le bande per spostare gli elettroni non sono così facilmente accessibili. Un fotoresistor al silicio è più comunemente visto in dispositivi sensibili alla luce infrarossa o rossa, come i rivelatori a infrarossi.