フォトトランジスタとは？

フォトトランジスタは、光への露出に依存して動作する電子スイッチングおよび電流増幅コンポーネントです。 フォトトランジスタには、光にさらされると、従来の例で使用されていた電流ではなく、コンポーネントをアクティブにする露出ベースセクションがあります。 ほとんどの通常のトランジスタと同様に、フォトトランジスタの動作範囲もベース入力に依存します。 これは、トランジスタの動作範囲が、照射される光の強度によって制御される可能性があることを意味します。 このコンポーネントは、光学式リモコン、光パルスカウンター、光測定メーターなどのデバイスで一般的に使用されています。

バイポーラトランジスタは、電子半導体コンポーネントの最も一般的に使用される形式の1つです。 通常、コレクタ、エミッタ、およびベースセクションで構成される通常のトランジスタは、ベース入力で適切な電気パルスを受信するまで非アクティブのままです。 この入力によりトランジスタがオンになり、コンポーネントのコレクタ/エミッタセクションに電流が流れます。 トランジスタがこの電流を伝導または伝送する程度は、ベース電流のサイズまたは振幅に依存します。 フォトトランジスターは、ベースに当たる光に依存して作動することを除いて、まったく同じように動作します。

すべてのトランジスタ、および実際にはほとんどの半導体コンポーネントは光に敏感です。 フォトトランジスタは、この特性を利用するために最適化されています。 これらのコンポーネントは、妨げられない光の収集を可能にする透明なベースセクションを備えており、ほとんどの場合、ベースリードがまったくありません。 ベースリードがあるものは、それを使用して、活性化のためではなく、電流の流れをバイアスまたは制御します。 これらの違いは別として、構造とアプリケーションは従来の兄弟と同じです。

最初のフォトトランジスタは、ゲルマニウムやシリコンなどの単一半導体材料を使用して構築されていました。 最新のコンポーネントは、ガリウムとヒ素を含むいくつかの異なる材料接合部を使用しており、コンポーネントの効率レベルをはるかに高めています。 トランジスタの物理的構造も最適化されており、最大限の光曝露が可能です。 これは通常、コンポーネントの接点をオフセット構成にして、光がベースに当たらないようにします。

フォトトランジスタの動作範囲もベース入力に依存します。つまり、コンポーネントが伝導する程度は、露光される光の強度を変えることで制御できます。 これにより、フォトトランジスタは写真家の照度計などの光測定機器に最適です。 多くの光学式リモコンもこの特性を使用して、システムが一連の指示を送信できるようにします。 光パルスを使用するカウンタは、いくつかのタイプのデイ/ナイトスイッチと同様に、回路内のフォトトランジスタも利用します。 赤外線フォトトランジスタは、ドア閉鎖センサーやセキュリティモーション検出器などの光依存型近接スイッチでも頻繁に使用されます。