Э.д.с., возникающая в полупроводнике при его освещении

Если однородный полупроводник осветить сильно поглощаемым светом, то в его поверхностном слое, где происходит поглощение света, возникнет избыточная концентрация электронов и дырок, которые будут диффундировать в глубь полупроводника (рис.4.6).

Рис.4.6. Возникновение э.д.с. в полупроводнике при его освещении

Коэффициент диффузии электронов обычно значительно больше коэффициента диффузии дырок. Поэтому при диффузии электроны опережают дырки, происходит некоторое разделение зарядов — поверхность полупроводника приобретает положительный заряд по сравнению с объемом.

Таким образом, в полупроводнике при его освещении возникает электрическое поле или э.д.с., которую иногда называют э.д.с. Дембера.

Величина напряженности электрического поля, возникающего в полупроводнике при его освещении, с учетом того, что в установившемся состо­янии тока через полупроводник нет, определяется равенством

0 = qnμ_nE + qD_n ^.grad n - qpμ_pЕ – qD_p ^.grad p. (4.5)

D – коэффициент диффузии;

m - подвижность носителей заряда.

Если же считать, что grad n ≈ grad р, то

(4.6)

т. е. напряженность электрического поля пропорциональна возни­кающему при освещении полупроводника градиенту концентрации носителей заряда.