Fotoconductoren

Fotoconductoren zijn materialen waarvan de elektrische geleidbaarheid aanzienlijk toeneemt bij belichting. Het verschijnsel, fotoconductie geheten, ontstaat doordat fotonen elektronen uit de valentieband genereren en zo vrij bewegende ladingsdragers creëren die de geleiding vergroten.

Bij halfgeleiders treedt dit op als de fotonenenergie hoger is dan de bandgap. Genereerde elektronen en gaten kunnen door interne velden worden gescheiden, waardoor de mobiliteit toeneemt. In veel fotoconductoren blijven dragers langer vrij door traps en defecten, wat kan leiden tot persistente fotoconductiviteit en een tragere respons.

Voorbeelden van fotoconductoren zijn CdS- en CdSe-gerelateerde halfgeleiders, amorf selenium (a-Se) en andere II-VI-materialen. Deze materialen worden gebruikt in sensorelementen en fotodetectoren. Historisch speelde selenium een belangrijke rol als fotoconductor in xerografie; moderne apparaten maken ook gebruik van bijvoorbeeld ZnO, PbS en andere materialen voor specifieke golflengten.

Toepassingen omvatten lichtsensoren en fotodetectoren, lichtafhankelijke weerstanden (LDR’s) in eenvoudige sensoren, xerografie en infrarooddetectoren. De prestaties worden gekenmerkt door spectral respons, donkere weerstand, responsietijd en stabiliteit bij temperatuurveranderingen.

Hoewel veel toepassingen zijn vervangen door geavanceerdere detectoren, blijven fotoconductoren relevant in nichetoepassingen en educatieve demonstraties vanwege hun duidelijke fotoconductie-werking en eenvoudige implementatie.