Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 134 стр.

       тела.
            Наряду с внешним фотоэффектом в полупроводниках обнаружен
       внутренний фотоэффект, при котором электроны, получившие энер-
       гию фотона. не покидают тело, но отрываются от своей структурной
       частицы. Очевидно, что в этом случае энергия квантов может быть
       меньше работы выхода A . Но, вместе с тем, достаточной, чтобы воз-
       будить электроны из валентной зоны полупроводника в зону прово-
       димости. На рис. 61а изображена принципиальная схема полупровод-
       никового фотоэлемента. При отсутствии освещения p-n-переход нахо-
       дится в равновесном состоянии, возникает контактная разность потенциа-
       лов, а)                        b)
            направленная от полупроводника                       c) p-типа. Ме-
                                             n-типа к полупроводнику
       таллическая подложка М берется очень тонкой, чтобы световые лучи могли
                                      Рис. 60.
       проникнуть до полупроводника p-типа. При освещении энергия кванта пе-
       редается электронам валентной зоны полупроводника, котоpые, поглащая
       энергию, возбуждаются, переходя в зону проводимости (рис. 61б). Эти элек-
       троны из зоны проводимости пролупроводника p-типа могут перейти в ме-
       таллическую пластинку. В результате динамическое равновесие, возникшее
       на p-n-переходе, нарушается. Электроны из полупроводника n-типа снова
       получают возможность переходить в полупроводник p-типа, так как там в
       валентной зоне возникли свободные места («дырки»). Разность потенциа-
       лов на p-n-переходе увеличивается благодаря световому воздействию, и если
       цепь фотоэлемента замкнута, то в ней возникает фототок, соответствующая
       ЭДС – называется фотоэлектродвижущей силой (фото-ЭДС). Лучшие фото-
       элементы (кремниевые) могут иметь высокий КПД преобразования лучис-
       той энергии в электрическую – 22 – 23%. Помимо кремниевых, используют-
       ся германиевые,меднозакисные, селеновые и др. полупроводниковые фото-
       элементы. Они более чувствительны, чем фотоэлементы с внешним фото-
       эффектом (вакуумные фотоэлементы). Основным недостатком полупровод-
       никовых фотоэлементов является их большая инертность, т.е. запаздывание
       появления фототока от начала облучения p-n-перехода, что связано с времен-
       ным процессом диффузии электронов и «дырок», возникших на p-n-переходе
       при облучении его светом. P-n-переход является основной частью фотодиодов
       (рис.62).
             Как видно из принципиальной схемы включения фотодиода, он вклю-
       чается в цепь в запорном направлении последовательно с внешним источ-
       ником тока (рис.62а).
             При отсутствии светового потока через фотодиод протекает незначи-
       тельный ток обратного, запорного направления – темновой ток. При осве-

                                                                             134




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com