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 根据能量守恒定理 hv =mUo Ao 式中m电子质量:v电子逸出速度。 该方程称为爱因斯坦光电效应方程
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10-9 s。 根据能量守恒定理 式中 m—电子质量;v0—电子逸出速度。 0 2 0 2 1 h = m + A 该方程称为爱因斯坦光电效应方程
■光电子能否产生,取决于光电子的能量是否大于该物 体的表面电子逸出功A。不同的物质具有不同的逸出功, 即每一个物体都有一个对应的光频阈值,称为红限频率 或波长限。光线频率低于红限频率,光子能量不足以使 物体内的电子逸出,因而小于红限频率的入射光,光强 再大也不会产生光电子发射;反之,入射光频率高于红 限频率,即使光线微弱,也会有光电子射出 ■当入射光的频谱成分不变时,产生的光电流与光强成 正比。即光强愈大,意味着入射光子数目越多,逸出的 电子数也就越多。 ■光电子逸出物体表面具有初始动能mv022,因此外光 电效应器件(如光电管)即使没有加阳极电压,也会有 光电子产生。为了使光电流为零,必须加负的截止电压, 而且截止电压与入射光的频率成正比
◼光电子能否产生,取决于光电子的能量是否大于该物 体的表面电子逸出功A0。不同的物质具有不同的逸出功, 即每一个物体都有一个对应的光频阈值,称为红限频率 或波长限。光线频率低于红限频率,光子能量不足以使 物体内的电子逸出,因而小于红限频率的入射光,光强 再大也不会产生光电子发射;反之,入射光频率高于红 限频率,即使光线微弱,也会有光电子射出。 ◼当入射光的频谱成分不变时,产生的光电流与光强成 正比。即光强愈大,意味着入射光子数目越多,逸出的 电子数也就越多。 ◼光电子逸出物体表面具有初始动能mv0 2 /2 ,因此外光 电效应器件(如光电管)即使没有加阳极电压,也会有 光电子产生。为了使光电流为零,必须加负的截止电压, 而且截止电压与入射光的频率成正比
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做内光电效应, 它多发生于半导体内。根据工作原理的不同,内 光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类: (1)光电导效应 在光线作用,电子吸收光子能量从键合状态 过渡到自由状态,而引起材料电导率的变化,这 种现象被称为光电导效应。基于这种效应的光电 器件有光敏电阻
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做内光电效应, 它多发生于半导体内。根据工作原理的不同,内 光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类: (1) 光电导效应 在光线作用,电子吸收光子能量从键合状态 过渡到自由状态,而引起材料电导率的变化,这 种现象被称为光电导效应。基于这种效应的光电 器件有光敏电阻。 2、内光电效应
过程:当光照射到半导体材料上时,价带中的电子受 到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击,并使其由价 带越过禁带跃入导带,如图,使材料中导带内的电子 和价带内的空穴浓度增加,从而使电导率变大 导带 自由电子所占能带 E 带 不存在电子所占能带 价带 价电子所占能带
过程:当光照射到半导体材料上时,价带中的电子受 到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击,并使其由价 带越过禁带跃入导带,如图,使材料中导带内的电子 和价带内的空穴浓度增加,从而使电导率变大。 导带 价带 禁带 自由电子所占能带 不存在电子所占能带 价电子所占能带 Eg
为了实现能级的跃迁,入射光的能量必须大于光电导 材料的禁带宽度E。,即 hc1.24 ≥Eg 式中v、λ分别为入射光的频率和波长。 材料的光导性能决定于禁带宽度,对于一种光 电导材料,总存在一个照射光波长限A,只有 波长小于入的光照射在光电导体上,才能产生 电子能级间的跃进,从而使光电导体的电导率 增加
材料的光导性能决定于禁带宽度,对于一种光 电导材料,总存在一个照射光波长限λ0,只有 波长小于λ0的光照射在光电导体上,才能产生 电子能级间的跃进,从而使光电导体的电导率 增加。 式中ν、λ分别为入射光的频率和波长。 Eg 1.24 = = hc h 为了实现能级的跃迁,入射光的能量必须大于光电导 材料的禁带宽度Eg,即