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Fotorresistencias, redes cristalinas y semiconductores

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Fotorresistencias, redes cristalinas y semiconductores su longitud máxima de radiación, umbral de energía y respuesta espectral.

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Fotorresistencias, redes cristalinas y semiconductores

  1. 1. Fotorresistencias Judith Medina Vela
  2. 2.  Reconocer las características principales de una fotorresistencia.  Conocer el funcionamiento y sus aplicaciones. JMV
  3. 3. 1. Como funciona. 2. Características relevantes. 3. Disponibilidad en el mercado. 4. Aplicaciones JMV
  4. 4. Modelo como una estructura (red) cristalina con una periodicidad definida. Red cristalina de silicio JMV
  5. 5. Para aislantes la banda prohibida es del orden de 5eV mientras que en la de los semiconductores es mucho menor. JMV
  6. 6. Bandas del semiconductor. JMV
  7. 7. Luz se propaga con una energía contenida en paquetes de energía llamados fotones dada por. E=hv la energía que portan es tal que permiten el salto de los electrones de una banda a otra JMV
  8. 8. Energía exceda el umbral de energía del material (llamada función de trabajo) produciendo el desprendimiento del electrón hv= φ+Tm JMV
  9. 9. Longitud máxima de radiación. JMV
  10. 10. Tabla 1.- Bandas de energía prohibida. JMV
  11. 11. Las fotorresistencias consisten de semiconductores cuya resistencia se ve modificada al incidir luz sobre la superficie del material. JMV
  12. 12. proporciona la energía necesaria para mover los electrones a la banda de conducción dejando vacancias en la banda de valencia los electrones y las vacancias en cada banda están casi llenos JMV
  13. 13. Dispositivo del fotorresistor. JMV
  14. 14. .Características Relevantes -La constante de tiempo al iluminar es mucho menor que al extinguir la luz, la primera suele expresarse en milisegundos y la segunda en kiloohmios/segundo -Son sensibles a la temperatura que afecta su sensibilidad a la radiación . JMV
  15. 15. -La temperatura es también es causa del ruido térmico la cual se manifiesta como fluctuaciones de corriente cuando se aplica una tensión a la fotorresistencia para poder medir su valor. JMV
  16. 16. -Su respuesta espectral es estrecha para diversos materiales encontrando que: -En la zona visible (0.38 a 0.75 μm) y del infrarrojo muy cercano(0.75 a 1.4 μm) se emplean compuestos como el cadmio (SCd, SeCd, TeCd) -En la zona del infrarrojo cercano (1.4 a 3) se emplean compuestos de plomo (SPb, SePb, TePb) JMV
  17. 17. -En la zona del infrarrojo medio (3 a 14 μm) y muy lejano (hasta 1 mm) se emplean compuestos de indio (SbIn, AsIn) telurio y aleaciones del telurio, cadmio y mercurio , así como silicio y germanio dopados. JMV
  18. 18. -los fotoconductores más comunes , utilizables a temperatura ambiente, son el SCd, SPb y SePb ( en particular el primero). En la figura siguiente se emplean modelos encapsulados de plástico. - Los tiempos de respuesta van desde los 100 ms de algunos modelos de los SCd hasta los 2 s de algunos de SePb. -La tensión máxima que aceptan sin iluminación puede ir de 100 a 600 V y la disipación permitida a 25 (°C) , de 50 nW a 1 W. JMV
  19. 19. Algunas ejemplos en aplicaciones: JMV
  20. 20. JMV
  21. 21. Disponibilidad en el mercado Existen varios fabricantes que se dedican a la manufactura de dispositivos electrónicos. Empresas como Digi Key, Mouser, AG electrónica, Electrónica Seta, Steren compran a los fabricantes. Existen remplazos para la mayoría de los componentes, cuando no se encuentran o se obsoleta. JMV
  22. 22. Ramírez Reyes Areni. Sensores y acondicionadores de señal, 3ª edición Alfa omega Jacob Fraden. Handbook of modern sensors, 2nd Edition Springer JMV

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