内光电效应的光电器件内光电效应( 二 ) _效应

2.内光电效应
指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属此类。
光电效应
光照射到某些物质上 , 引起物质的电性质发生变化 , 这类光致电变的现象统称为光电效应。光电效应一般分为外光电效应和内光电效应。内光电效应是被光激发所产生的载流子 (自由电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象。
一、外光电效应在光线的作用下, 物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
光子是具有能量的粒子,每个光子的能量:E=hvh— 普朗克常数, 6.626×10-34J·s ; ν— 光的频率(s -1)根据爱因斯坦假设,一个电子只能接受一个光子的能量,所以要使一个电子从物体表面逸出, 必须使光子的能量大于该物体的表面逸出功, 超过部分的能量表现为逸出电子的动能。外光电效应多发生于金属和金属氧化物, 从光开始照射至金属释放电子所需时间不超过 10-9s。
根据能量守恒定理
E=hv-W
该方程称为爱因斯坦光电效应方程。
二、内光电效应当光照在物体上, 使物体的电导率发生变化, 或产生光生电动势的现象。分为光电导效应和光生伏特效应(光伏效应)。
1 光电导效应在光线作用下, 电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态, 而引起材料电导率的变化。当光照射到光电导体上时, 若这个光电导体为本征半导体材料, 且光辐射能量又足够强,光电材料价带上的电子将被激发到导带上去,使光导体的电导率变大。基于这种效应的光电器件有光敏电阻。
2 光生伏特效应在光作用下能使物体产生一定方向电动势的现象。基于该效应的器件有光电池和光敏二极管、三极管。
① 垒效应(结光电效应)光照射 PN 结时,若 hf _ Eg ,使价带中的电子跃迁到导带,而产生电子空穴对,在阻挡层内电场的作用下,电子偏向 N 区外侧,空穴偏向 P 区外侧,使 P 区带正电, N 区带负电,形成光生电动势。
② 侧向光电效应(丹培效应)当半导体光电器件受光照不均匀时,光照部分产生电子空穴对,载流子浓度比未受光照部分的大,出现了载流子浓度梯度,引起载流子扩散,如果电子比空穴扩散得快,导致光照部分带正电,未照部分带负电,从而产生电动势,即为侧向光电效应。
③ 光电磁效应半导体受强光照射并在光照垂直方向外加磁场时, 垂直于光和磁场的半导体两端面之间产生电势的现象称为光电磁效应, 可视之为光扩散电流的霍尔效应。④贝克勒耳效应是指液体中的光生伏特效应。当光照射浸在电解液中的两个同样电极中的一个电极时, 在两个电极间产生电势的现象称为贝克勒耳效应。感光电池的工作原理基于此效应。
光电效应可分为哪三种类型？
光电效应只能分为两类，光电效应分为：外光电效应和内光电效应。
【内光电效应的光电器件内光电效应】1、内光电效应是被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。
2、外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空中的电子的现象。
（1）光电导效应
在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化。
当光照射到光电导体上时，若这个光电导体为本征半导体材料，且光辐射能量又足够强，光电材料价带上的电子将被激发到导带上去，使光导体的电导率变大。

内光电效应的光电器件 内光电效应( 二 )

内光电效应的光电器件内光电效应( 二 )