2、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 常存在于高电阻率的半导体中。半导体的导电特 o=g(Nnun+Noun q是电子电荷,Nn、Np是自由电子和自由空穴的浓度, 是自由电子和自由空穴的迁移率。己为碰撞时间 q 72
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。 常存在于高电阻率的半导体中。半导体的导电特 性： 2、光电导效应 ( ) = q Nn n + Np p q是电子电荷，Nn、Np是自由电子和自由空穴的浓度，µn 、 µp是自由电子和自由空穴的迁移率。ㄛ为碰撞时间。 m q e =
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 禁带 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
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 电动势的现象叫做光生伏特效应 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N结时,设光子能量大于 带宽度E,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
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 电动势的现象叫做光生伏特效应。 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
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,就岀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,光照部分与未被光照部分产生光 电动势。基于该效应的光电器件如半导体光电 位置敏感器件(PSD)
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，光照部分与未被光照部分产生光 电动势。基于该效应的光电器件如半导体光电 位置敏感器件（PSD）