光电导效应

光电导效应
光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。光电导效应是两种内光电效应中的一种。所谓内光电效应,是指受到光照的半导体的电导率 R发生变化或产生光生电动势的现象。其中,由于光照而引起半导体的电导率R发生变化的现象称为光电导效应(photoconductive effects)。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

性质

某些半导体材料受到光照射时,其电导率发生变化的现象。光照射到半导体上,价带上的电子接受能量,使电子脱离共价键。当光提供的能量达到禁带宽度的能量值时,价带的电子跃迁到导带,在晶体中就会产生一个自由电子和一个空穴,这两种载流子都参与导电。由光产生的附加电导称为光电导,也称本征光电导。光能还可将杂质能级激发产生附加电导,称为杂质光电导。利用光敏效应可制成光敏电阻,不同波长的光子具有不同的能量,因此,一定的材料只对应于一定的光谱才具有这种效应。对紫外光较灵敏的光敏电阻称紫外光敏电阻,如硫化镉硒化镉光敏电阻,用于探测紫外线。对可见光灵敏的光敏电阻称可见光光敏电阻,如[]化铊、硫化铊硫化铋及锗、硅光敏电阻,用于各种自动控制系统,如光电自动开关门窗,光电计算器,光电控制照明,自动安全保护等。对红外线敏感的光敏电阻称红外光敏电阻,如硫化铅碲化铅硒化铅等,用于夜间或淡雾中探测能够辐射红外线目标,红外通信,导弹制导等。
光电导效应

弛豫过程