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光电效应

2.内光电效应

当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫作内光电效应,它多发生于半导体内。基于这种效应的光电器件有光敏电阻。光照射在半导体材料上,材料中处于价带的电子吸收光子能量,通过禁带跃入导带,使导带内电子浓度和价带内空穴增多,即激发出光生电子Ｇ空穴对,从而使半导体材料产生电效应。光子能量必须大于材料的禁带宽度ΔEg才能产生内光电效应,如图7-5所示。

光电效应

2.内光电效应

由此可得内光电效应的临界波长λo＝1293/ΔEg(nm)。通常半导体材料中,常见的锗和硅的禁带宽度分别为0.75eV和1.2eV。

光电效应

3.光生伏特效应

在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫作光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。

光电效应

3.光生伏特效应（1）势垒效应（结光电效应）

接触的半导体和PN结中,当光线照射其接触区域时,便引起光电动势,这就是结光电效应。

以PN结为例,光线照射PN结时,设光子能量大于禁带宽度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,被光激发的电子移向N区外侧,被光激发的空穴移向P区外侧,从而使P区带正电,N区带负电,形成光电动势。

光电效应

3.光生伏特效应（2）侧向光电效应

当半导体光电器件受光照不均匀时,有载流子浓度梯度将会产生侧向光电效应。当光照部分吸收入射光子的能量产生电子空穴对时,光照部分载流子浓度比未受光照部分的载流子浓度大,就出现了载流子浓度梯度,因而载流子就要扩散。如果电子迁移率比空穴大,那么空穴的扩散不明显,则电子向未被光照部分扩散,就造成光照射的部分带正电,未被光照射部分带负电,光照

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