🗊Презентация Внутренний фотоэффект в металлах

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

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).

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. 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);

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. 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.

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.

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.

Спасибо за внимание!