Исследование спектральной зависимости фоточувствительности полупроводников (С, М), страница 6

Рис. 2. Спектральная зависимость собственной ФП при наличии поверхностной рекомбинации

     Коротковолновый спад примесной фоточувствительности может быть связан с особенностями зависимости  для поглощения с участием примеси, в частности, с тем, что примесь занимает ограниченный участок пространства квазиимпульсов вблизи экстремума, поэтому с ростом энергии вероятность перехода носителей в точки, удаленные от экстремума, быстро уменьшается.

 2.ФОТОЭДС НА p-n-ПЕРЕХОДЕ

При поглощении света непосредственно изменяются только концентрации электронов и дырок. Для возникновения фотоэлектродвижущих сил необходимо разделение зарядов в пространстве. Особенно эффективное разделение неравновесных носителей имеет место в неоднородных полупроводниках и, в частности, в электронно-дырочных переходах.

      В области  p-n-перехода существует объемный заряд и объемное поле , направленное от n-области к p-области. Электроны и дырки, генерируемые в n-области и p-области на расстояниях, не превышающих длин диффузии  и  соответственно от области объёмного заряда, будут  разделены полем  так, не равновесные электроны будут переведены в  n-область, а дырки в p-область, т.е. контактное поле способствует переходу через область объемного заряда неосновных носителей. Электронная область заряжается отрицательно, дырочная - положительно. Если такой полупроводник включить в замкнутую цепь, то в ней потечет ток, направленный от p-области к n-области, приводящий к уничтожению избыточной концентрации электронов и дырок. Из самого механизма возникновения полей следует, что максимальная фотоэдс на  p-n-переходе не может превзойти величину контактной разности потенциалов. Энергетические диаграммы освещенного и неосвещенного  p-n-переходов приведены на рис. 3 (для случая, когда освещается р-область).

      Полупроводниковый прибор, использующий эффект разделения неравновесных носителей, создаваемых светом, полем p-n-перехода, называется фотодиодом.