Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
До сих пор мы рассматривали возникновение свободных носителей заряда под влиянием тепловой энергии. Перевод электрона в свободное состояние или образование дырки может осуществляться также под воздействием света.
Энергия падающего на полупроводник света передается электронам. При этом энергия, передаваемая каждому электрону, зависит от частоты световых колебаний и не зависит от яркости света (силы света). C увеличением яркости света возрастает число поглощающих свет электронов, но не энергия, получаемая каждым из них. Следует заметить, что энергия фотона определяется выражением
Eф = hv = 1,23/λ, (10.13)
где h– постоянная Планка; v – частота световых колебаний; λ– длина волны падающего света, выражаемая в микрометрах.
Для каждого определенного полупроводника должна существовать пороговая длина волны, определяемая энергией кванта, достаточной для возбуждения электрона с самого верхнего уровня валентной зоны на самый нижний уровень зоны проводимости, т. е. равна ширине запрещенной зоны, которую можно определить экстраполировав круто падающую кривую в длинноволновой области до пересечения с осью абсцисс.
Фотопроводимость полупроводника определяется как разность удельной электропроводности при освещении и в темноте:
σф= σсв –σТ. (10.14)
Темповая электропроводность определяется уже известной формулой:
σТ =pnµn. (10.15)
Электропроводность полупроводника при действии на него света:
σсв =q(n+Δn)µn. (10.16)
где Δn –дополнительное число электронов, образовавшихся в полупроводнике вследствие облучения его светом. Таким образом, фотопроводимость будет
σф=qΔn µn. (10.17)
Освобожденные светом электроны находятся в зоне проводимости очень короткое время 10-3-10-7с. При отсутствии внешнего электрического поля они хаотически перемещаются в междуатомных промежутках. Когда к кристаллу приложена разность потенциалов, они участвуют в электропроводности.
После окончания освещения образца электроны переходят на более низкие энергетические уровни – примесные или в валентную зону. При непрерывном освещении полупроводника устанавливается динамическое равновесие между образующимися дополнительными (неравновесными) носителями и уходящими на нижние уровни, т. е. устанавливается динамическое равновесие между процессами генерации носителей заряда и рекомбинацией их.
С понижением температуры уменьшается темновая проводимость служащая фоном, на котором появляется фотопроводимость, а поэтому роль фотопроводимости возрастает. Кроме того, увеличивается и абсолютное значение фотопроводимости. Это можно объяснить тем, что с уменьшением концентрации тепловых носителей заряда уменьшается вероятность рекомбинации фотоносителей заряда.
