В начало на лист изменений

Дембера эффект.

Возникновение электрического поля в однородном полупроводнике при его неравномерном освещении.

Эффектом Дембера называется возникновение фотоэдс между освещенной и неосвещенной частями поверхности однородной по всему объему полупроводниковой пластины при облучении ее светом, спектральный состав которого лежит в области собственного поглощения полупроводника

Количественной характеристикой эффекта является величина напряженности  ED электрического поля в полупроводнике. Это поле возникает в результате облучения полупроводника, сильно поглощающего свет, через прозрачный электрод A, показанный на рис. 1.

Рис. 1

Возникновение электростатического поля в полупроводнике при его пространственно-неоднородном освещении

Под действием квантов света на поверхности проводника образуются избыточные электроны и дырки. Они, в свою очередь, диффундируют вглубь образца в положительном направлении оси y. Т. к. коэффициенты диффузии электронов DE и дырок DH различны, то в полупроводнике возникает электрическое поле, которое связано с градиентом концентрации dn/dy  фотоносителей. Эта связь описывается  формулой:

,

где n0 и p0 - темновые концентрации электронов и дырок в полупроводнике. 

или

где D_э и D_д — коэфф. диффузии эл-нов и дырок, m_э и m_д — их подвижности, d — толщина образца, о — уд. электропроводность.

Электрическое поле ED замедляет наиболее подвижные носители (электроны) и ускоряет менее подвижные (дырки). В результате установления диффузно-дрейфового равновесия разделение зарядов прекращается, а между освещенными и затемненными участками возникает фотоэдс. Фотоэдс Дембера имеет максимальное значение, если характерная длина поглощения света в полупроводниках оказывается существенно меньше диффузионной длины носителей заряда. Эффект Дембера не имеет практического значения из-за малости фотоэдс и используется в основном для исследования полупроводников. Измерение фотоэдс между электродами на рис. 1 практически не возможно, т. к. доминирующий вклад в него вносит вентильная эдс на электроде A. Исключением является поперечная эдс Дембера в анизотропных кристаллах, которая создается электрическим полем , перпендикулярным градиенту концентрации. Она возникает, если образец вырезан под углом к кристаллографическим осям, и измеряется электродами, приложенными к противоположным боковым поверхностям образца полупроводника на рис. 1. В этом случае величина эдс равна .

Эффект открыл немецкий физик Х. Дембер (H. Dember) в 1931 г.

Как-то во всех описаниях данного эффекта никоим образом не упоминается внутренний фотоэффект.

Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта.

Фотопроводимостью называется увеличение электрической проводимости вещества под действием излучения.

http://www.quantum-electron.ru/php/paper_rus.phtml?journal_id=qe&paper_id=2380

Аналог возникновение эдс в пьезокристалле при импульсном лазерном облучении.

Еще аналоги эффект Холла, эффект Кикоина-Носкова.

Фатьянов А.В. предварительно 12.12.2010

В начало на лист изменений

Free Web Counter