فوتورزیستور یک نوع قطعه الکترونیکی است که به عنوان یک سوئیچ نوری عمل می‌کند. این قطعه توانایی کنترل جریان الکتریکی را با استفاده از نور فراهم می‌کند. فوتورزیستورها از یک جفت نیمه‌رساناهای نوری تشکیل شده‌اند که با اعمال نور به یکی از آنها، جریان الکتریکی در دستگاه ایجاد می‌شود.
وقتی که نور به فوتورزیستور وارد می‌شود، الکترون‌های آزاد در نیمه‌رسانای نوری ایجاد می‌شوند و جریان الکتریکی از یک سمت به سمت دیگر جریان می‌دهند، که این می‌تواند به عنوان یک سوئیچ عمل کند. این ویژگی از فوتورزیستور باعث می‌شود که برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق جریان الکتریکی با استفاده از نور دارند، مانند سوئیچینگ درایورهای الکترونیکی، ارسال داده‌ها با استفاده از نور، و کنترل روشنایی در دستگاه‌های الکترونیکی، مناسب باشد.
عملکرد فوتورزیستور
عملکرد فوتورزیستور بر اساس اصل اثر فوتوالکتریک استوار است. وقتی نور به فوتورزیستور وارد می‌شود، انرژی فوتون‌های نور باعث تولید جفت الکترون و سوراخ در ماده نیمه‌رسانای فوتورزیستور می‌شود. این جفت الکترون و سوراخ‌ها با استفاده از یک میدان الکتریکی داخلی یا بیرونی که بر روی فوتورزیستور اعمال می‌شود، جدا شده و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند.
بنابراین، عملکرد فوتورزیستور به طور کلی به توانایی تولید جفت الکترون و سوراخ با تابش نور و توانایی کنترل جریان الکتریکی توسط میدان الکتریکی مرتبط می‌شود. این خصوصیات فوتورزیستورها آنها را به عنوان سوئیچ‌های نوری مناسب برای کاربردهای مختلف الکترونیکی، از جمله کنترل روشنایی، ارسال داده‌ها با استفاده از نور، و کنترل سیستم‌های الکترونیکی، مفید می‌سازد.
انواع فتورزیستور
فوتورزیستورها بر اساس مکانیسم عملکرد و ساختار داخلی، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: فوتودایودها و فوتوترانزیستورها.
فوتودایودها (Photodiodes):
فوتودایودها یک نوع فتورزیستور هستند که به عنوان سنسورهای نوری عمل می‌کنند. وقتی نور به فوتودایود وارد می‌شود، الکترون‌ها و هول‌ها تولید می‌شوند و جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. این جریان الکتریکی به میزان نوری که به فوتودایود وارد می‌شود، متناسب است. فوتودایودها در اندازه‌گیری نور، دیدگاه کریستال‌ساخت و سایر کاربردهای سنسوری نوری استفاده می‌شوند.
فوتوترانزیستورها (Phototransistors):
فوتوترانزیستورها نوعی از ترانزیستور هستند که ویژگی‌های یک ترانزیستور را دارند اما مانند فوتودایودها به نور حساس هستند. وقتی نور به فوتوترانزیستور وارد می‌شود، جریان پایه پایه ایجاد می‌شود که می‌تواند جریان کلکتور به عنوان خروجی فوتوترانزیستور را تغییر دهد. فوتوترانزیستورها برای تقویت سیگنال‌های نوری، کنترل روشنایی و دیگر کاربردهای حسگری استفاده می‌شوند.
همچنین، بر اساس ماده نیمه‌رسانایی استفاده شده در ساختار داخلی، فوتودایودها و فوتوترانزیستورها می‌توانند به زیر دسته‌های دیگری تقسیم شوند. به طور کلی، این دسته‌بندی‌ها بر اساس ویژگی‌های عملکردی و کاربردهای مختلف این قطعات الکترونیکی انجام می‌شود.
