Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 68 стр.

              7. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1А
    ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ ФОТОТОКА
      В ПОЛУПРОВОДНИКЕ ОТ ДЛИНЫ ВОЛНЫ
              ПАДАЮЩЕГО СВЕТА
    Цель работы: изучение внутреннего фотоэффекта в полу-
проводниках.
    Приборы и принадлежности: лампа накаливания, моно-
хроматор, фоторезистор, оптический пирометр ОППИР.

          7.1. Понятие о внутреннем фотоэффекте
                   и его характеристиках
     Внутренним, или фоторезистивным, фотоэффектом на-
зывается явление увеличения электропроводности полупро-
водников под действием электромагнитного излучения. Впер-
вые его наблюдал У. Смит (США) у селена (Se) в 1873 г.
     Рассмотрим собственные полупроводники. К ним относят-
ся химически чистые элементы IV, V и VI групп периодиче-
ской системы элементов Менделеева, например Ge, Si, As, Se,
их соединения InSb, GaAs и другие оксиды, сульфиды, селени-
ды, а также сплавы элементов различных групп. При темпера-
турах, близких к абсолютному нулю, их электроны связаны,
полупроводники ведут себя как изоляторы; с повышением
температуры электроны становятся свободными и электропро-
водность полупроводников повышается.
     С позиций зонной теории валентная зона энергий собст-
венных полупроводников полностью заполнена электронами,
ширина запрещенной зоны невелика: ΔWзапр ≈ kT, где k – по-
стоянная Больцмана, равная 1,38 ⋅ 10–23 Дж/К; Т – комнатная
температура (рис. 7.1а).
     Под действием световых квантов с энергией hν (h – посто-
янная Планка, равная 6,62 ⋅ 10–34 Дж ⋅ с; ν – частота) электроны
«вырываются» и перебрасываются в свободную зону. При
этом одновременно возрастает и число электронов в этой зо-
не, и число дырок в валентной зоне.
     В примесных n-полупроводниках (рис. 7.1б) электроны
под действием квантов забрасываются с донорных уровней
«d» в свободную зону (электронная проводимость), а в при-
                              68