Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 75 стр.

UptoLike

Составители: 

Если в веществе имеются примеси, электроны могут переходить с
донорных уровней в зону проводимости и из валентной зоны на
акцепторные уровни.(Рис.40 б). Такое поглощение света называется
примесным. Поскольку Е
прим
<<E
g,,
граница примесного поглощения
сдвинута в сторону длинных волн. Кроме того, если примесные атомы
уже ионизированы, примесное поглощение отсутствует. Поэтому
длинноволновое примесное поглощение будет наблюдаться при
достаточно низких температурах, меньших температуры истощения
примеси (Т < T
s
). Обычно она составляет несколько десятков градусов
Кельвина. Так, для Ge, легированного золотом, спектр примесного
поглощения наблюдается при температуре жидкого азота (77К), а при
легировании сурьмой поглощение можно наблюдать лишь при гелиевых
температурах (4К).
На внутреннем фотоэффекте основано действие
фотосопротивлений
(фоторезисторов). Чувствительный элемент прибора представляет собой
брусок или пленку полупроводника с двумя контактами, К
1
и К
2
(Рис. 41).
Его подключают к источнику напряжения через нагрузочное
сопротивление R
н
. При освещении находящегося под напряжением
полупроводника в нем течет ток J. Разность между полным током J и
темновым током J
т
дает значений фототока :
J
ф
= J – J
т
(4)
Величина фотопроводимости G определяется как:
G = J
ф
/V
0
(5)
где V
0
- разность потенциалов на полупроводнике.
Вольт-амперной характеристикой фотосопротивле-ния называется
зависимость J
ф
от V
0
.Световая характеристика представляет собой
зависимость J
ф
от светового потока Ф при V
0
= const. Удельной
чувствительностью γ называется величина:
γ
0
= G/Ф = J
ф
/(V
0
Ф). (6)
Поскольку количество образующихся носителей пропорционально
световому потоку Ф, фотосопротивления применяют в
фотометрии.
Наиболее чувствительные фотосопротивления изготавливаются из
сернистого кадмия (CdS), у которого фотопроводимость в 10
5
- 10
6
раз
превышают темновую проводимость в видимой области.