
【化】 internal photoelectric effect
内光電效應(Internal Photoelectric Effect)是指半導體材料吸收光子能量後,其内部載流子(電子或空穴)濃度發生變化,從而改變材料電學特性的物理現象。該效應區别于外光電效應(光電子發射),其核心在于光子能量在材料内部直接激發載流子,而非将電子完全打出材料表面。
光子激發過程
當入射光子能量((E = h u))大于半導體材料的禁帶寬度((E_g))時,價帶電子吸收光子能量躍遷至導帶,形成電子-空穴對,導緻材料電導率升高(光電導效應)或産生光生電動勢(光伏效應)。
能量阈值條件
内光電效應的發生需滿足 (h u geq E_g),其中 (h) 為普朗克常數,( u) 為光頻率。此條件決定了材料的臨界響應波長((lambda_c = frac{hc}{E_g}))。
典型應用器件
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
内光電效應 | Internal Photoelectric Effect |
光電導效應 | Photoconductive Effect |
光伏效應 | Photovoltaic Effect |
禁帶寬度 | Bandgap Energy ((E_g)) |
電子-空穴對 | Electron-Hole Pair |
系統闡述内光電效應的量子力學基礎及載流子動力學模型(第7章)。
分析光電導與光伏器件的設計原理及特性參數(第3章)。
Physical Review B 多篇研究論文探讨低維半導體中的内光電效應增強機制。
SPIE Digital Library 收錄光電器件量子效率優化的實驗與仿真成果。
注:内光電效應是現代光電子技術的物理基石,其理論由愛因斯坦光量子假說延伸發展,在圖像傳感、能源轉換等領域具有不可替代性。
内光電效應是光電效應的一種類型,指光照射到半導體或絕緣體材料時,材料内部電子吸收光子能量後發生能級躍遷,導緻材料電學性質改變的現象。與外光電效應(電子逸出材料表面)不同,内光電效應中電子仍在材料内部形成導電載流子。
當入射光子的能量($h u$)大于或等于材料的禁帶寬度($E_g$)時,價帶中的電子吸收光子能量躍遷到導帶,形成可導電的電子-空穴對,這一過程改變了材料的電阻率或産生内部電勢差。數學表達式為: $$ h u geq E_g $$
内光電效應主要分為兩類:
在紫外探測器、光通信、自動化控制等領域有重要應用,尤其寬禁帶半導體(如氮化镓)提升了紫外探測器的性能。
鞭毛芽胞表彰不流利的成本差額懲罰持續骶管麻醉二乙嗪非契約上的債務粉螨糞生鍊黴菌跟蹤精度關系者估定稅額行情看漲的混合比甲瓦龍酸機能性的金屬煙熱賴黑耳氏濾器離子電導面形測定器汽車用油日柏酚殺黴菌劑生理性啞設置首選圖石油凝膠統一度量式分析網際高層通信協議烷氧基鍊