Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 71 стр.

UptoLike

Составители: 

x
e
h
RI
G
71
α
ν
αβ
=
)1(
0
или ,
)1(
0
x
e
hc
RI
α
αβ
λ
G =
ей.
где сскорость света в вакууме, равная 3
10
8
м/с.
Таким образом, при заданных
α
,
β
, R скорость генерации
электронно-дырочных пар по глубине полупроводника различна
и сильно зависит от коэффициента поглощения
α
. Отсюда
различен и фототок, возникающий в фоторезисторе при по-
даче на него напряжения.
Типичный вид спектрального распределения фототока
(зависимости фототока I
ф
от длины волны
λ
) приведен на
рис. 7.2. Здесь штриховой линией показана кривая спектраль-
ного распределения коэффициента поглощения
α
.
При
ν
<
ν
к
(
λ
>
λ
к
) энергии
света недостаточно для обра-
зования носителей. С умень-
шением длины волны кванты
глубже проникают в вещество,
из-за чего увеличивается по-
глощение. По мере увеличе-
ния
α
уменьшается глубина
генерации электронно-дыроч-
ных пар. Рождение носителей
происходит в тонком припо-
верхностном слое, так как в
глубине большую роль начинают играть процессы рекомбина-
ции носител
Р
ис. 7.2
Если скорость рекомбинации мала, фототок при уменьше-
нии длины волны (при увеличении энергии кванта h
ν
) увели-
чивается и достигает максимума I
ф max
. При дальнейшем увели-
чении частоты (уменьшении длины волны) световые кванты
проникают глубже, коэффициент поглощения увеличивается,
возрастает вероятность рекомбинации электронов с дырка-
ми, фототок уменьшается и перестает зависеть от частоты.
Электрически нейтральные связанные состояния электрона
и дырки называются экситонами. Экситонное поглощение све-
та не сопровождается ростом фототока. Значение энергии
кванта света со стороны длинноволнового края поглощения,
                αβ I 0 (1 − R) −αx         αβ I 0 λ (1 − R) −αx
           G=                 e    или G =                 e ,
                     hν                           hc
где с – скорость света в вакууме, равная 3 ⋅ 108 м/с.
    Таким образом, при заданных α, β, R скорость генерации
электронно-дырочных пар по глубине полупроводника различна
и сильно зависит от коэффициента поглощения α. Отсюда
различен и фототок, возникающий в фоторезисторе при по-
даче на него напряжения.
    Типичный вид спектрального распределения фототока
(зависимости фототока Iф от длины волны λ) приведен на
рис. 7.2. Здесь штриховой линией показана кривая спектраль-
ного распределения коэффициента поглощения α.
                                     При ν < νк (λ > λк) энергии
                                 света недостаточно для обра-
                                 зования носителей. С умень-
                                 шением длины волны кванты
                                 глубже проникают в вещество,
                                 из-за чего увеличивается по-
                                 глощение. По мере увеличе-
                                 ния α уменьшается глубина
                                 генерации электронно-дыроч-
                                 ных пар. Рождение носителей
              Рис. 7.2           происходит в тонком припо-
                                 верхностном слое, так как в
глубине большую роль начинают играть процессы рекомбина-
ции носителей.
    Если скорость рекомбинации мала, фототок при уменьше-
нии длины волны (при увеличении энергии кванта hν) увели-
чивается и достигает максимума Iф max. При дальнейшем увели-
чении частоты (уменьшении длины волны) световые кванты
проникают глубже, коэффициент поглощения увеличивается,
возрастает вероятность рекомбинации электронов с дырка-
ми, фототок уменьшается и перестает зависеть от частоты.
    Электрически нейтральные связанные состояния электрона
и дырки называются экситонами. Экситонное поглощение све-
та не сопровождается ростом фототока. Значение энергии
кванта света со стороны длинноволнового края поглощения,

                                 71