Fotoiletkenlik - Photoconductivity

Fotoiletkenlik bir olan , optik ve elektrik fenomen bir malzemenin daha fazla olur ki burada , elektriksel olarak iletken emilmesine bağlı olarak elektromanyetik radyasyon gibi görünür ışık , ultraviyole ışık, kızılötesi ışık ya da gama radyasyon .

Işık, yarı iletken gibi bir malzeme tarafından emildiğinde , serbest elektronların ve deliklerin sayısı artar ve bu da elektriksel iletkenliğin artmasına neden olur. Uyarıma neden olmak için, yarı iletkene çarpan ışığın, bant aralığı boyunca elektronları yükseltmek veya bant aralığı içindeki safsızlıkları uyarmak için yeterli enerjiye sahip olması gerekir . Yarı iletken ile seri olarak bir ön gerilim ve bir yük direnci kullanıldığında, malzemenin elektriksel iletkenliğindeki değişiklik devre boyunca akımı değiştirdiğinde yük dirençleri boyunca bir gerilim düşüşü ölçülebilir.

Klasik foto iletken malzeme örnekleri şunları içerir:

Başvurular

Daha fazla bilgi: Photoresistor

Bir devrenin parçası olarak bir fotoiletken malzeme bağlandığında , direnci ışık yoğunluğuna bağlı olan bir direnç görevi görür . Bu bağlamda, malzemeye foto direnç ( ışığa bağlı direnç veya foto iletken olarak da adlandırılır) denir . Fotorezistörlerin en yaygın uygulaması fotodetektörler , yani ışık yoğunluğunu ölçen cihazlardır. Fotodirençler tek fotodedektör türü değildir - diğer türler arasında yüke bağlı aygıtlar (CCD'ler), fotodiyotlar ve fototransistörler bulunur - ancak bunlar en yaygın olanlarıdır. Fotorezistörlerin sıklıkla kullanıldığı bazı fotodetektör uygulamaları arasında kamera ışık ölçerler, sokak lambaları, saatli radyolar, kızılötesi detektörler , nanofotonik sistemler ve düşük boyutlu foto-sensör cihazları bulunur.

Hassaslaştırma

Duyarlılaştırma, foto iletken malzemelerin tepkisini güçlendirmek için önemli bir mühendislik prosedürüdür. Fotoiletken kazanç, ışıkla uyarılan taşıyıcıların (elektronlar veya delikler) ömrü ile orantılıdır. Duyarlılaştırma, kısa bir karakteristik ömre sahip doğal rekombinasyon merkezlerini doyuran kasıtlı safsızlık dopingini ve bu merkezlerin daha uzun ömürlü yeni rekombinasyon merkezleri ile değiştirilmesini içerir. Bu prosedür, doğru yapıldığında, birkaç büyüklük sırasına göre foto iletken kazanımda bir artışla sonuçlanır ve ticari foto iletken cihazların üretiminde kullanılır. Albert Rose'un metni , duyarlılık için referans çalışmasıdır.

Negatif fotoiletkenlik

Bazı malzemeler, aydınlatmaya maruz kaldıklarında foto iletkenlikte bozulma sergiler. Önemli bir örnek, fotoiletkenlikte yarı kararlı bir azalmanın gözlemlenebildiği hidrojene amorf silikon (a-Si: H) 'dir ( Staebler – Wronski etkisine bakınız ). Negatif foto iletkenlik sergilediği bildirilen diğer malzemeler arasında molibden disülfür , grafen , indiyum arsenit nanotelleri ve metal nanopartiküller bulunur .

Manyetik fotoiletkenlik

2016 yılında, bazı fotoiletken malzemelerde manyetik bir düzenin var olabileceği gösterildi. Bir belirgin örneğidir CH 3 NH 3 (Mn: Pb) I 3 . Bu malzemede, ışıkla indüklenen bir manyetizasyon erimesi de gösterildi, böylece manyeto optik cihazlarda ve veri depolamada kullanılabilir.

Fotoiletkenlik spektroskopisi

Ana madde: Foto-Akım § Foto-Akım spektroskopisi

Fotoiletkenlik spektroskopisi olarak adlandırılan karakterizasyon tekniği (aynı zamanda foto- akım spektroskopisi olarak da bilinir ), yarı iletkenlerin optoelektronik özelliklerinin incelenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar