Fototransistor

Der Fototransistor ist ein sehr spezielles Bauelement der Halbleiterelektronik. Er zählt zur Familie der Bipolartransistoren. Im Allgemeinen besitzt dieser Transistor eine npn- oder pnp-Schichtenfolge. Zudem ist der pn-Übergang der Basis-Kollektor-Sperrschicht, innerhalb des Fototransistors, einer äußerlichen Lichtquelle bzw. möglichen Lichtemission zugänglich.

Das Grundschema dieser Konstruktion ist bereits von den Photodioden bekannt. Es lässt sich sogar grundsätzlich festhalten, dass der Fototransistor einer Photodiode mit zusätzlich angeschlossenem Verstärkertransistor ähnelt. Wie alle aktiven Bauteile der Elektronik, erlaubt auch der Fototransistor eine externe Steuerung. Diese wird durch einen elektrischen Sperrstrom realisiert, der das Resultat eines externen Lichteinfalls auf die Kollektor-Sperrschicht ist.

 

Die Funktionsweise, sowie der grundlegende Aufbau dieses individuellen Bipolartransistors lassen sich in vereinfachter Form recht gut darstellen. Sobald Licht von außen durch das transparente Gehäuse (bzw. eine Linse) des Fototransistors gelangt und dort auf den Kollektor-Halbleiter-Übergang trifft, stellt sich durch den im Inneren ablaufenden lichtelektrischen Effekt ein kleiner Photostrom ein. Dieser geringe Stromfluss wird direkt durch den Transistor um etwa das Hundertfache verstärkt. Als Ergebnis lassen sich mittels Fototransistor kleine Verbraucher ansteuern bzw. schalten. Weiterhin weisen Fototransistoren in den meisten Fällen nur zwei Elektroden bzw. Anschlüsse auf. Diese bezeichnet man als Kollektor und Emitter. Aufgrund des fehlenden dritten Basis-Anschlusses besitzen Transistoren dieser Gattung ein relativ langsames Abschaltverhalten.

Vergleicht man den Fototransistor direkt mit der Photodiode, treten einige Vorteile seitens des Transistors zu Tage. Lichtelektrisch arbeitende Bipolartransistoren reagieren wesentlich empfindlicher auf eine externe Lichtquelle als vergleichbare Halbleiterdioden. Dies ist vor allem auf die Verstärkereigenschaften des Transistors zurückzuführen. Konkrete Einsatzgebiete für den Fototransistor, beim Detektieren von Licht, sind beispielsweise Dämmerungsschalter oder Lichtschranken.

Namenhafte Hersteller:
ROHM Semiconductor
Kingbright Electronic
 

 


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ROHM Semiconductor
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