А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Явище - внутрішній фотоефект

Явище внутрішнього фотоефекту можна спостерігати в напівпровідниках, де воно проявляється як зміна опору, а також в р-га-переходах, в яких відбуваються різні процеси. Енергія електромагнітного випромінювання, що падає на поверхню напівпровідника, передається валентним електронам (§ 2 - 1) і полегшує їх перехід в зону провідності. Завдяки цьому в напівпровіднику з'являються додаткові носії електричного струму, збільшують активну провідність. Таке явище характерне для багатьох напівпровідників і використовується у селену, сполук олова, кадмію, талію і ін. Так як гранична частота таких елементів зазвичай значно менше граничної частоти фотокатодов, то напівпровідникові фоторезистори особливо придатні для роботи в інфрачервоній області спектра.

Явище внутрішнього фотоефекту було відкрито в 1873 р американським фізиком У.

Явище внутрішнього фотоефекту в твердих тілах засноване на зміні електронами енергетичного рівня при переході в зону провідності під дією енергії поглинає випромінювання.

З явищем внутрішнього фотоефекту пов'язані фотохімічні процеси, які відбуваються під дією світла в фотографічних матеріалах. AgJ), розподілені в тонкому шарі желатиновой емульсії, нанесеної на скляну пластинку, плівку або папір.

Схеми оптоелектронних комутаторів К249КН1А. У чому полягає явище внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках.

У чому полягає явище внутрішнього фотоефекту.

Спектральна залежність D для поширених детекторів оптичного випромінювання. Фотонні детектори реалізують явище внутрішнього фотоефекту, при якому носії заряду не покидають матеріал детектора, а переходять в зону провідності або з примесного рівня, або з валентної зони.

Основні параметри СЕС з параболоцілнндрнческнмі концентраторами (ПЦК. В основі роботи ФЕП лежить явище внутрішнього фотоефекту - утворення вільних носіїв струму під дією теплового іонізуючого випромінювання. Поглинання світла і фотоионизация збільшують енергію електронів і дірок, не розділяючи їх в просторі.

Вже згадана група фотоелементів заснована на явищі внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках. Однак це просте явище в даному випадку ускладнене наявністю на кордоні напівпровідника з металом дуже тонкого розділяє їх шару з великим опором і випрямляючих дією.

Пристрій фоторезистора. Напівпровідниковий прилад, в якому використовується явище внутрішнього фотоефекту, називається фоторезистором. Він являє собою напівпровідникову пластинку або плівку, опір якої змінюється під дією світла.

У Фотосопротивления (ФС) використовується явище внутрішнього фотоефекту - при висвітленні деяких напівпровідників електрони атомів викликають провідність.

Принцип дії фотоелектричних приймачів заснований на явищах зовнішнього і внутрішнього фотоефекту. Зовнішній фотоефект полягає в випущенні речовиною електронів під дією падаючих на його поверхню електромагнітних променів. При цьому гранична довжина хвилі знаходиться в ближній частині інфрачервоного випромінювання і рівна 124 мкм. Отже, ці наступники мають найкращу чутливістю в ультрафіолетовій і видимій частинах спектра. В автоматичних системах вони можуть бути застосовані як датчики полум'я, що працюють в ультрафіолетовому діапазоні спектра.

При падінні променевої енергії на деякі напівпровідники або ізолятори спостерігається явище внутрішнього фотоефекту.

Широке поширення отримав другий вид керуючих пристроїв - фоторезистори, в яких використовується явище внутрішнього фотоефекту, або фотопровідності. Під дією зовнішнього випромінювання багато напівпровідники (сірчистий вісмут, сірчистий кадмій і ін.) Збільшують число електронів провідності. первинні електрони провідності, стикаючись з атомами кристалічної решітки, викликають додатковий вторинний потік електронів. В результаті величина опору напівпровідника значно зменшується.

Спектральні характеристики фотокатодов. У фоторезисторах, що мають велику в порівнянні з іншими фотоелементами чутливість в інфрачервоній області спектра, використовується явище внутрішнього фотоефекту, що полягає в наступному. При висвітленні напівпровідника (сірчистий вісмут, селен, сульфід кадмію, сірчистий калій і ін.) в ньому збільшується число електронів провідності. Первинні електрони провідності, стикаючись з атомами кристалічної решітки, викликають вторинний потік електронів, що призводить до значного зменшення (в сотні разів) опору фоторезистора. Це дозволяє отримати на виході струм до декількох міліампер.

Фотоелемент (а і фотоелектронний помножувач (б. 1 - катод, 2 - анод, з - фотокатод, 4 5 і в - емітери, 1 - анод. По принципом дії фотоелементи поділяються на два типи: фотоелементи, які використовують явище зовнішнього фотоефекту, і фотоелементи, які використовують явище внутрішнього фотоефекту. По-друге приладах під дією світла або змінюється провідність, або порушується власна електрорушійна сила і їх відносять до типу напівпровідникових фотоелементів.

Фотоелемент (а і фотоелектронний помножувач (б. 1 - катод, 2 - анод, 3 - фотокатод, 456 - емітери, 7 - анод. За принципом дії фотоелементи поділяють на два типи: фотоелементи, які використовують явище зовнішнього фотоефекту, і і фотоелементи, які використовують явище внутрішнього фотоефекту. По друге приладах під дією світла або змінюється провідність, або порушується власна електрорушійна сила і їх відносять до типу напівпровідникових фотоелементів.

Фотосопротивления є фотоелектричним приладом з внутрішнім фотоефектом. явище внутрішнього фотоефекту полягає в тому, що при висвітленні деяких напівпровідників в них збільшується число вільних електронів, а так як провідність напівпровідників дуже мала, то поява додаткових вільних електронів веде до підвищення провідності і, отже, до зменшення їх опору.

Якщо електрони вириваються дією радіації з атомів речовини, але при цьому залишаються всередині тіла, а не викидаються назовні, то електропровідність речовини зростає. Цим явищем внутрішнього фотоефекту пояснюється різке збільшення електропровідності селену, коли він піддається освітленню (стор. Якщо електрони вириваються дією радіації з атомів речовини, але при цьому залишаються всередині тіла, а не викидаються назовні, то електропровідність речовини зростає. Цим явищем внутрішнього фотоефекту пояснюється різке збільшення електропровідності селену, коли він піддається освітленню.

Фотодіоди можуть виготовлятися з германію або кремнію. в фотодіоді використовується явище внутрішнього фотоефекту. Внутрішнім фотоефектом називається процес іонізації атомів кристалічної решітки речовини або домішки в ній квантами світла, що супроводжується утворенням рухливих носіїв заряду.

. Принципова схема вагового циклічного дозатора. у цих дозаторах датчиками, що реагують на положення стрілки циферблатного покажчика, служать фотосопротивления. в основі їх роботи лежить явище внутрішнього фотоефекту, що складається в тому, що електропровідність напівпровідникових елементів пропорційна кількості світла, що поглинається напівпровідником.

Збільшення числа носіїв струму в напівпровіднику під дією випромінювання називають внутрішнім фотоефектом. Напівпровідникові прилади, дія яких заснована на явищі внутрішнього фотоефекту, називають фотосопротівленіямй, їх використовують у багатьох областях сучасної техніки.

Схематичний розріз селенового фотоелемента. При падінні променевої енергії на деякі напівпровідники або ізолятори спостерігається явище внутрішнього фотоефекту. Він проявляється в тому, що опір опромінюється тіла зменшується. До таких тіл відносяться ізолятори - алмаз, цинкова обманка; напівпровідники - селен, аргентит (Ag2S), окис міді (I) і ін. Фізична сутність внутрішнього фотоефекту полягає в звільненні електронів під дією енергії світлових квантів з кристалічної решітки ізолятора або напівпровідника, пов'язаних з окремими атомами решітки, і перетворенні їх в електрони провідності.

Схема експонування пластини. Наступним після електризації етапом електрографічне процесу є експонування, в результаті якого на поверхні зарядженого фотонапівпровідникового шару виникає приховане електростатичне зображення. У місцях падіння світла, відбитого від прогалин - - ділянок оригіналу, на підставі явища внутрішнього фотоефекту електропровідність шару зростає і заряди стікають через заземлену підкладку. Електризуватися електрографічний пластину експонують різними способами: можна спроектувати зображення з оригіналу, екрана електронно-променевої трубки або експонувати контактним способом через прозорий оригінал.

Застосовують два типи приймачів оптичного випромінювання: теплові і фотоелектричні. Принцип дії теплових приймачів заснований на перетворенні енергії випромінювання в теплову. До теплових приймачів відносяться термоелементи і болометри. У фотоелектричних приймачів (фотоелементах) використовуються явища зовнішнього і внутрішнього фотоефекту. До них відносяться вакуумні та газонаповнені фотоелементи, фогорезістори, фотодіоди, фототріоди, фотогальва-номагнітние елементи.