激战2德里莫钢锭:为什么半导体会产生电流?
来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/08/31 08:12:22
当光照射到某些半导体时,半导体内将会产生电流,这是为什么?
这叫光伏效应。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。当光线照射半导体表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。这个原理多应用于太阳能电池里。
固体都有能隙(价带和导带之间的能量差),光子的能量大于能隙时就能将价带电子激发到导带中形成电流。一般固体的能隙都很大,像金刚石达到10个电子伏,只有X射线或者伽玛射线的光子有这么大的能量,而掺杂半导体的能细很小,只有零点几个电子伏,可见光甚至红外光就能产生光伏效应。
光子具有能量
照射到半导体时候会激出半导体内的电子,这样就使半导体带电了
爱因斯坦发现的
光伏效应也叫内光电效应