електродвижеща сила, генерирана в полупроводника (Вж. полупроводници) от абсорбцията в него електромагнитно излъчване (фотони). Появата F. (фотоволтаични ефект) поради пространственото разделяне на носители на заряд, генерирани от радиация (photocarriers). Разделяне настъпва photocarriers в процеса на дифузия и дрейф на електрически и магнитни полета поради нееднаквото поколение, нехомогенност на кристала на външно магнитно поле, на едноосен компресия и др.
Обем F. по еднакъв полупроводникови поради неравномерно поколение photocarriers в нея, наречена дифузия, или едн Dember. Когато неравномерно светлина облъчва полупроводници или силно абсорбирана (и бързо затихване във вътрешността на кристала) концентрацията на емисиите на photocarriers големи до облъчени лицето и малки или нулеви в затъмнените области. Photocarriers разсейват от изложени страни в региона, където концентрацията им е по-ниска, а ако на мобилността на проводни електрони и дупки се различават по обем се случва такса полупроводникови пространство между осветените и тъмните зони и - Dember фотоволтаични. Големината на този AF между две точки на полупроводника 1 и 2 може да се изчисли по формулата:
където к - Болцман константа, и д - е таксата електрон, Т - температура и μe μd - електрони и дупки мобилности, σ1 и σ2- проводимост в точки 1 и 2. фотоволтаични Dember в даден интензитет на осветление е по-голяма, колкото по-голяма разлика в мобилности на електрони и дупки и по-малко от електрическата проводимост на полупроводника в тъмното. Радиацията, генерирани в ядрото на полупроводникови зарежда само носители, не фотоволтаични създава Dember, тъй като в този случай едн на обема се компенсира чрез равно на това в големината и противоположни по знак на електродвижещата сила, генерирана в контакт с електрода на полупроводници. Фотоволтаични Dember в конвенционални полупроводници е малък и няма практическо приложение.
Комплекс (преграда) F. възниква в хетерогенна химичен състав или без легирани полупроводници с примеси, както и контакт на полупроводника с метал. В нехомогенността поле в полупроводника съществува вътрешна електрическо поле, което ускорява генерирана радиация и забавя nonbasic основни носители на заряд не-равновесни. В резултат на различни символи photocarriers пространствено разделени. Разделянето на електрони и дупки вътрешния поле е ефективен, когато нееднородното не е прекалено гладка, така че дължина от порядъка на дължината дифузия на малцинствените носители разликата между химичните потенциали (Вж. Химически потенциал) от KT / е (при стайна температура KT / е = 0025 ЕГ). Затворен AF може да се появи в полупроводника от светлина, генериращи електрони и дупки, или ако само малцинствените носители. За практически приложения, особено важно порта Е. възниква в прехода на електрон-дупка (Вж. Един електрон-дупка възел) или хетерогенен полупроводникови (Вж. Хетерогенен полупроводникови). Той се използва в фотоелектрически устройства (фотоволтаични клетки, слънчеви клетки). Най-голямата порта F. също показват слаби нехомогенност в полупроводниковия материал (вж. Полупроводникови материали).
AF може да се появи в хомогенна полупроводникови докато едноосен компресия и светлина (photopiezoelectric ефект). Тя се появява на лицата, перпендикулярна на посоката на компресия, неговата сила и знак зависи от компресията и посоката на осветяване в сравнение с кристалните оси. F. пропорционално на налягането и интензивността на излъчване. Е. В този случай се дължи на анизотропия на коефициента на дифузия на photocarriers причинени от едноосен деформация на кристала. Когато неравномерно компресия и едновременно осветяване на полупроводника могат да бъдат причинени от Е. различна в различните части на промяната кристал разликата лента от налягането (Thin-ефект).
На полупроводника поставят в магнитно поле и осветен силно абсорбира светлината, така че възниква градиента на концентрация на photocarriers (и техните дифузионен поток) в посока, перпендикулярна на магнитното поле, електрони и дупки са разделени поради тяхната деформация магнитно поле в противоположни посоки (виж Kikoin -. Noskova ефекта (Виж Kikoin -. Noskov ефект)).
Сови. физика BI Davydov (1937) установи, че AF може да възникне, когато се генерира само мнозинството носители (електрони или чрез абсорбция на радиация проводимост), ако енергията на photocarriers е значително различен от енергията др. носители на заряд. Обикновено това се случва в Е. чисти полупроводници с висока подвижност на електроните при много ниски температури. Е. В този случай, поради зависимостта на коефициента на мобилността и дифузия на електроните на тяхната енергия. F. този тип е значително в INSB п-тип се охлажда до температура на течността хелий.
При поглъщане на радиация от свободните носители такса в проводник с фотонна енергия се абсорбира от тяхната скорост. В резултат на електроните придобиват посока движение спрямо кристалната решетка и кристални повърхности, които са перпендикулярни на потока на радиация показва Е. лек натиск. Тя е малка, но в същото време е много малък и неговата инерция (около 10 -11 секунди). F. лек натиск, използван в високоскоростни приемници радиация, предназначени за измерване на силата и формата на импулси емисии лазер S.
Lit:. Rybkin SM фотоелектрически явления в полупроводници, М. 1963; Tautz Янг, Фото и термоелектрически явления в полупроводници, транс. с chesh. М. 1962; Photoconductivity. Сб Чл. М. 1967.
Голяма съветска енциклопедия. - М. съветски енциклопедия. 1969-1978.
Свързани статии