| 词条 | 半导体的光电导 |
| 释义 | § 简介 半导体的三种光电效应 半导体受光照而引起电导率的改变。最早是1873年W.史密斯在硒上发现的。20世纪的前40年内，又先后在氧化亚铜、硫化铊、硫化镉等材料中发现，并利用这现象制成几种可用作光强测量及自动控制的光电管。自40年代开始，由于半导体物理学的发展,先是硫化铅的,尔后是其他半导体的光电导得到了充分研究。并由此发展了从紫外、可见到红外各个波段的辐射探测器。研究这现象也是探索半导体基本性能的重要方法之一。 电导率正比于载流子浓度及其迁移率的乘积。因此凡是能激发出载流子的入射光都能产生光电导。入射光可以使电子从价带激发到导带，因而同时增加电子和空穴的浓度；也可以使电子跃迁发生在杂质能级与某一能带之间，因而只增加电子浓度或只增加空穴浓度。前一过程引起的光电导称为本征光电导，后一过程引起的光电导称为杂质光电导。不管哪一种光电导,入射光的光子能量都必须等于或大于与该激发过程相应的能隙 ΔE(禁带宽度或杂质能级到某一能带限的距离),也就是光电导有一个最大的响应波长，称为光电导的长波限λ0,若λ0以µm计，ΔE 以eV计则λ0与ΔE 的关系为 。 从入射光照射到半导体表面的瞬间开始，能带中的载流子浓度将不断增加。但随着载流子的增加，复合的机会也增多，经过一段时间后，就会达到载流子因光激发而增加的速率与因复合而消失的速率相等的稳定状态。这时能带中的载流子浓度减去光照之前原有的载流子浓度就得到光生载流子浓度。到达这一稳定状态所需的时间就叫做光电导的弛豫时间，或响应时间。 用适当的电子线路可以测量光生载流子所输出的电流，这个电流称为光电流。入射光的单位功率所产生的光电流，称为光电导的响应率。它代表样品的光电导过程的效率，与材料的基本参量，如载流子迁移率和寿命、样品的尺寸以及入射光的波长等有关。 除掉载流子浓度增加可产生光电导外，由于光照引起载流子迁移率的改变也会产生光电导。有人称这类光电导为第二类光电导，以区别于上述载流子浓度增加的第一类光电导。InSb单晶在深低温的第二类光电导已被用来制作远红外探测器。 |
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