ЕРС, що виникає в напівпровіднику при поглинанні в ньому ЕлектроМаг. випромінювання (фотовольтаїчний ефект). Ф. обумовлена просторів. поділом генеруються випромінюванням носіїв заряду. При нерівномірному освітленні кристала (або опроміненні його сильно поглинає і швидко загасає в глибині випромінюванням) концентрація носіїв заряду велика поблизу облучаемой межі і мала в затемнених ділянках. Носії дифундують від опромінюється межі і, якщо рухливості ел-нів провідності і дірок неоднакові, в обсязі напівпровідника виникає просторів. заряд (елект. поле Е), а між освітленим і затемненим ділянки ми - дифузійна Ф. (рис. 1). Величина цієї Ф. між двома точками 1 і 2 напівпровідника визначається формулою:
де е - заряд ел-на, Т - темп-ра, mе і mд- рухливості ел-нів і дірок, s1 і s2- електропровідність в точках 1 і 2. Дифузійна Ф. при даній інтенсивності освітлення тим більше, чим більше різниця подвижностей ел-нів і дірок і чим менше електропровідність напівпровідника в темряві. Дифузійна Ф. в напівпровідниках мала і практич. застосування не має.
Мал. 1. Виникнення дифузійної фотоерс.
Вентильна (бар'єрна) Ф. виникає в неоднорідних (по хім. Складом або неоднорідне легованих домішками) напівпровідниках, а також у контакту напівпровідник - метал. В області неоднорідності існує внутрішнє електричне поле, яке прискорює генеруються випромінюванням неосновні нерівноважні носії. В результаті фотоносіїв різних знаків просторово розділяються. Вентильна Ф. може виникати під дією світла, що генерує ел-ни і дірки або хоча б тільки неосновні носії. Особливо важлива вентильная Ф. виникає в р - n-переході і гетеропереходе. Вона використовується в фотовольтаїчному і сонячних елементах, по її величині виявляють слабкі неоднорідності в напівпровідникових матеріалах.
Ф. може виникати також в однорідному напівпровіднику при одночасному одноосьовому його стисканні і освітленні (фотопьезоелектріческій ефект). Вона з'являється на гранях, перпендикулярних напрямку стиснення, її величина і знак залежать від напрямку стиснення і освітлення щодо крісталлографіч. осей. Ця Ф. пропорц. тиску і інтенсивності випромінювання. В цьому випадку виникнення Ф. пов'язано з анізотропією коеф. дифузії фотоносіїв, викликаної одноосной деформацією кристала, а також неоднаковим в різних частинах кристала зміною ширини забороненої зони під дією тиску (тензорезистивного ефект).
Ф. виникає також в освітленому напівпровіднику, вміщеному в магн. поле H так, що градієнт концентрації носіїв (і їх дифузійні потоки Iд і Iе) виникає в напрямку, перпендикулярному Н ((див. Кикоїна - НОСКОВА ЕФЕКТ), рис. 2).
Мал. 2. Фотоерс в разі ефекту Кикоїна - Носкова.
Б. І. Давидов (1937) встановив, що Ф. може виникати і при генерації тільки осн. носіїв (або при поглинанні фотонів ел-нами провідності), якщо енергія фотоносіїв помітно відрізняється від енергії ін. носіїв. Така Ф. виникає в чистих напівпровідниках з високою рухливістю ел-нів при дуже низьких температурах і обумовлена залежністю рухливості і коеф. дифузії ел-нів від їх енергії. Ф. цього типу має помітну величину в InSb n-типу, охолодженому до темп-ри рідкого гелію.
При поглинанні випромінювання вільними носіями заряду в напівпровіднику разом з енергією фотонів поглинається їх імпульс. В результаті фотоелектрони набувають спрямований рух щодо кристалічної. решітки та на гранях кристала, перпендикулярних потоку випромінювання, з'являється Ф. світлового тиску. Вона мала, але мала і її інерційність (= 10-11c). Ф. світлового тиску використовується в швидкодіючих приймачах випромінювань, призначених для вимірювання потужності та форми імпульсів випромінювання лазерів.
Допомога пошукових систем