Внутрішній фотоефект

Як відбувається внутрішній фотоефект ? Під час опромінювання деяких напівпровідників або діелектриків звільнені електрони не виходять за їх межі, а залишаючись всередині цих тіл, збільшують електропровідність цих речовин за рахунок зростання в них кількості вільних носіїв струму. Це явище внутрішнього фотоефекту називають ще фотопровідністю. Типовим прикладом такого внутрішнього фотоефекту є зміна опору селену під час його освітлення.

Внутрішній фотоефект використовується у фоторезисторах. Теорія внутрішнього фотоефекту була побудована на основі теорії кристалічних твердих тіл.

У діелектрику або бездомішковому напівпровіднику зона провідності не має електронів, а наступна валентна зона, що лежить нижче від неї, повністю заповнена електронами (рис. 6.7).

Різниця Еа між енергіями на нижньому рівні зони провідності й верхньому рівні валентної зони називають енергією активації провідності речовини. У напівпровідників Еа значно менше, ніж у діелектриків.

Внутрішній фотоефект

Якщо енергія фотона hν більша за енергію активації Еа, то під час поглинання фотона електрон може бути переміщений з валентної зони в зону провідності. Отже, під дією світла в зоні провідності з’являться електрони, а у валентній зоні — «позитивні дірки».

Ці пари різнойменно заряджених носіїв струму здатні під дією зовнішнього електричного поля набувати впорядкованого руху й утворювати електричний струм. Очевидно, що концентрація електронів провідності й дірок, а також електропровідності речовини пропорційні кількості фотонів, що припадають на одиницю поверхні речовини за одиницю часу — інтенсивності світла. Червону межу для фотопровідності визначають співвідношенням hv0 = Еа, вона залежить від властивостей речовини напівпровідника або діелектрика.

Сподіваємося тема “Внутрішній фотоефект” була вам корисною.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *