521.22K
Категория: ФизикаФизика

Внутренний фотоэффект в металлах

1.

Внутренний фотоэффект в
металлах
Глазков, Кузнецова, Минц, Нестеренко, Резанцев

2.

Внутренний фотоэффект.
Внутренний фотоэффект - это
перераспределение электронов внутри
вещества. Если электроны, находящиеся
в связанном состоянии, получают от
фотонов энергию достаточную для
разрыва связи(преодоления
«запрещенной зоны»), они переходят в
свободное состояние. Получается
электронно-дырочная пара.
Внутренний фотоэффект был впервые
зафиксирован в 1873 году американцем
Уильямом Смитом и англичанином Дж.
Мейем. То есть ранее, чем внешний
фотоэффект(в 1887 году).

3.

Явление внутреннего фотоэффекта наблюдается в
полупроводниках и диэлектриках. В металлах внутренний фотоэффект не учитывается в силу
того, что концентрация свободных электронов в них
очень велика; добавление небольшого числа
электронов за счет внутреннего фотоэффекта
практически не изменяет этой концентрации.
Внутренний фотоэффект приводит:
А) в чистых полупроводниках(германий(Ge),
кремний(Si), Серое олово — α-Sn) к увеличению
проводимости за счет увеличения концентрации
носителей заряда(явление фотопроводимости, оно
же - фоторезестивный эффект);

4.

Фотосопротивления обладают
чувствительностью(отношение разности
токов в темноте и на свету к величине
светового потока) в сотни и тысячи раз
большей, чем фотоэлементы с внешним
фотоэффектом. Фототока насыщения не
имеют, то есть при определенном
фотопотоке(но не очень большом) ток
пропорционален напряжению. Кроме
того, они имеют широкий диапазон
спектральной чувствительности:
от инфракрасных до рентгеновских и g лучей.

5.

Б) В неоднородных полупроводниках (Карбид кремния – SiC, Кремний-германий —
SiGe, Индий-Галлий фосфид InGaP и другие) наряду с изменением проводимости
наблюдается также образование разности потенциалов (фото – э.д.с.). Это явление
фотогальванический эффект обусловлено тем, что в силу однородностей
проводимости полупроводников происходит пространственное разделение внутри
объема проводника оптически возбужденных электронов, несущих отрицательный
заряд и дырок, возникающих в непосредственной близости от атомов, от которых
оторвались электроны, и подобно частицам несущих положительный элементарный
заряд.

6.

Вентильный фотоэффект (фотоэффект в запирающем слое) — это явление
возникновения э. д. с. при освещении контакта двух разных полупроводников или
полупроводника и металла в отсутствие внешнего электрического поля. На этом
явлении основаны вентильные фотоэлементы, обладающие тем преимуществом
перед фотосопротивлениями и внешними фотоэлементами, что они могут служить
индикаторами световой энергии, не требующими внешнего питания.

7.

Спасибо
за
внимание!
English     Русский Правила