Полупроводники фотоэлектрическая проводимость

Влияние кислорода и паров воды. Какой бы ни была связь между фотопроводимостью красителей и их выцветанием, следует отметить, что обычно проводимость красителей измеряется при низких давлениях (<10- мм рт. ст.) и без какого-либо контакта с восстановителями или окислителями, т. е. в условиях, благоприятствующих высокой стабильности при облучении. Такие исследования показали, что для красителей в агрегированном состоянии может наблюдаться перенос электронного заряда через весь кристалл. Находясь в контакте с любыми другими материалами, красители п-типа должны прежде всего подвергаться процессу восстановления, а красители р-типа — окислительным реакциям [361]. По-видимому, особый интерес представляют исследования по влиянию газов на процесс выцветания [6, 466], которые привели к классификации красителей на красители п- и р-типа и позволили открыть реакцию возбужденных молекул красителя с адсорбированным кислородом. Реакция фотоокисления, аналогичная наблюдаемой в случае неорганических полупроводников [482—484], очевидно, протекает через промежуточное образование 0г [308] (см. стр. 411). Это согласуется с данными исследования сенсибилизированных окисью цинка фотохимических реакций восстановления и окисления [485]. На основе этих наблюдений была постулирована связь между кислородпроводящими и фотодинамически активными красителями [6]. Большая роль физического состояния красителя в процессе выцветания (см. стр. 442) подтверждается высокой эффективностью тонких слоев крас41телей (монослоев) [486] и влиянием следов водяного пара на электрические свойства и таким образом на светопрочность красителей [487]. Интересно отметить, что обычно в присутствии сухого кислорода наблюдаются обратимые изменения проводимости без какого-либо фоторазложения. Однако при наличии влаги обратимость нарушается в результате фотохимического превращения красителя. Более того, для некоторых красителей был отмечен отрицательный фотоэлектрический ток [487]. Такие отрицательные эффекты также были обнаружены в случае пряжи из вискозного штапельного волокна, окрашенной Прямым фиолетовым и Прямым ярко-синим светопрочным [488]. Однако другие окрашенные волокна и ткани проявляют обычные фотоэффекты [489]. Таким образом, для обсуждения связи между отрицательными эффектами и процессом фотодеструкции красителей необходимо проводить сравнение данных по светопрочности. [c.437]

Сенсибилизованная эозином и эритрозином фотоэлектрическая чувствительность 2пО наблюдается как без приложения электрического поля к конденсатору, так и при наложении отрицательного потенциала в —120 в к полупрозрачному металлическому электроду. При наложении положительного потенциала эффект пропадает. На основании опытов, проведенных ранее с типичными неорганическими полупроводниками (селен, 2пО, Си О и др.), сохранение или усиление эффекта при отрицательном потенциале на полупрозрачном электроде конденсатора и резкое падение эффекта при обратном направлении поля свидетельствуют об электронном характере фотопроводимости полупроводника. Такое же действие положительного потенциала означает, что полупроводник принадлежит к типу электроннодефектных, т. е. дырочных . Для полупроводников со смешанной проводимостью односторон- [c.186]

В заключение раздела о полимерных полупроводниках следует отметить, что в настоящее время синтезированы тысячи полимерных веществ, включая КПЗ, с полупроводниковыми свойствами. Удалось получить материалы с электрической проводимостью до 10" См/м, осуществить с их помощью р->-п-пе-реходы, выявить интересные фотоэлектрические свойства, установить основные закономерности электронной проводимости полимерных полупроводников. Все это открывает возможности практического использования полимерных полупроводников. Однако механизм электрической проводимости, особенности строения этих веществ изучены еще недостаточно. Более полные сведения о методах получения и результатах исследования свойств полимерных полупроводников можно найти в книгах [45,46]. [c.72]

Антрацен является полупроводником и приобретает электропроводность при облучении его светом с длиной волны 3663—4000 А Установлена тесная связь между фотоэлектрической проводимостью и спектрами поглощения Полупроводниковые свойства антрацена интенсивно исследуются Расстояния между углеродными атомами в антрацене определены при помощи рентгеноструктурного анализа [c.282]

Под воздействием света электроны в полупроводниках получают необходимую энергию, что приводит к уменьшению сопротивления (фотоэлектрическая проводимость). [c.192]

Способность металлов испускать электроны под действием света называется внешним фотоэлектрическим эффектом. При освещении веществ, являющихся изоляторами и полупроводниками, электроны не могут покинуть поверхность вещества, но они получают энергию, достаточную для отрыва от атомов и передвижения внутри вещества. Возрастание проводимости изоляторов и проводников при освещении их светом называется внутренним фотоэлектрическим эффектом. [c.42]

Из кривых фотоэлектрической поляризации (рис. 1.4) следует, что в интервале потенциалов 0,24—0,50 В образз ю-щийся на поверхности меди оксид содержит в решетке избыток кислорода и имеет дырочную проводимость [13]. В обозначении теории полупроводников его формула имеет вид Си . [Си +Р/(Ук) ]0 , где X — стехиометрический недостаток меди Р — локализованная вблизи вакансии дырка. Сте-хиометрическое равновесие, когда состав оксида отвечает формуле СигО, наступает при 0,56 В. [c.12]

Фотоэлектрический эффект в полупроводниках (и диэлектриках) сложен. Функция Фаулера в данном случае неприменима, и даже пороговая частота, как правило, не связана с работой выхода по уравнению (21), хотя величину, получаемую из нее, часто называют фотоэлектрическая работа выхода . Минимальная энергия фотонов, необходимая для выбивания электрона, зависит от энергии самого высокого заполненного состояния. Обычно плотпость электронов в зоне проводимости мала и ею можпо пренебречь, и тогда фотоэлектрической работой выхода [c.158]

Одна из важнейших особенностей органических электропроводящих полимеров с полупроводниковыми свойствами — это их высокая фотоэлектрическая чувствительность. Синтезированы органические соединения, электрическая проводимость которых под действием света возрастает в 8—10 тыс. раз у неорганических полупроводников эта величина обычно не превышает нескольких сотен. Ряд электропроводящих органических соединений имеют максимум фоточувствительности в ультрафиолетовой области, другие — в инфракрасной. Однако эти вещества низкомолекулярные, и для их практического применения [c.157]

Для электро- и радиопромышленности необходимы материалы, обладающие дефектами заданного свойства и заданных концентраций. Электрическая проводимость полупроводников, фотоэлектрические, термоэлектрические и другие свойств.5 сильно зависят от типа и разупо-рядоченности решетки. Возможность сознательного управления свойствами этих веществ, многие из которых играют важную роль в технике, фактически определяется знаниями природы содержащихся в них дефектов и умением изменять их концентрации. [c.183]

Красная форма селена не проводит электрический ток. Электропроводность серого селена в темноте невелика, однако она значительно возрастает (примерно в 1000 раз) при его освещении и снова уменьшается в темноте. Это явление объясняется фотоэлектрическим эффектом. Как известно (стр. 71), металлы испускают электроны под действием ультрафиолетового света. В случае селена свет увеличивает подвижность электронов ровно настолько, чтобы они отделились от атомов, переходя таким образом в состояние, в котором возможна металлическая проводимость. Однако энергии электронов недостаточно для того, чтобы они могли покинуть поверхность металла. Следовательно, селен является полупроводником (см. раздел Германий , стр. 528). На этом свойстве основаны селеновые фотоэлементы. [c.392]

Как было описано в сообщении [6], наложение внешнего постоянного электрического поля на конденсатор позволяет различать полупроводники с различным типом внутреннего фотоэффекта (электронный, дырочный , смешанный). Эта возможность основана на том, что иод влиянием неравномерного освещения внутри микрокристаллов образуется градиент концентрации свободных зарядов (электронов, дырок ,) которые диффундируют в глубь микрокристаллов. В зависимости от знака носителя заряда (электрон, дырка ) и направления электрического поля наблюдается характерное изменение фотоэлектрической чувствительности, отражающее тип проводимости полупроводника. Такой дополнительный прием был использован нами и в данной работе. [c.182]

Факты и рассуждения, изложенные в настоящей статье, приводят к следующему механизму фотоэлектрической сенсибилизации полупроводников адсорбированными на них красителями. В ZnO наблюдается фотосенсибилизация тг-типа. Установлено, что источником электронов темновой термической проводимости являются сверхстехиометрические атомы Zn, присутствующие в междоузлиях решетки [27]. Электроны фотопроводимости происходят из тех же ионизированных атомов (Zn ), которые повторно ионизируются при поглощении кванта в спектральной области поглощения ZnO. Согласно нашим исследованиям [19, 28], молекулы с большим электронным сродством (О2, О3, хинон) значительно увеличивают собственную фотопроводимость за счет образования ловушек. Так как фотоэффект, сенсибилизованный красителем, также увеличивается под влиянием этих газов и так как сенсибилизация не зависит от типа электропроводности красителя, мы должны заключить, что механизм сенсибилизации состоит в переносе энергии от красителя к электронам, захваченным дырками, расположенными, очевидно, на поверхности. Красители-сенсибилизаторы сами не действуют как ловушки, потому что не наблюдалось увеличение фотоэффекта ZnO, вызванное сенсибилизатором, при возбуждении полупроводника светом в области поглощения последнего. [c.218]

Акимов провел методом вибрирующего конденсатора измерения контактных потенциалов полупроводниковых слоев в вакууме до и после адсорбции на них различных красителей, сенсибилизующих фотопроводимость этих полупроводников. Результаты наблюдений приведены в табл. 2. В первой колонке даны величины термоэлектронной работы выхода F, т. е. положение уровня Ферми вниз от нулевого энергетического уровня. Значения ширины запрещенной зоны Е взяты по данным спектров поглощения полупроводников или по границе внутреннего фотоэффекта. Величины фотоэлектрической работы выхода ф и электронного сродства X (дно зоны проводимости) вычислены в предположении, что уровень [c.246]

Ксерография-электрофотографический метод светозаписи, основанный на том, что селен, антрацен и другие полупроводники обладают фотоэлектрической проводимостью, т.е. проводят электрический ток под действием света. [c.141]

В трубке электронно-оптического преобразователя, используемой в телевизионной камере, существенной деталью является катод, покрытый специальным фотоэлектрическим слоем площадью не более 1—2 см и П01мещенный в высокий вакуум. Этот катод периодически сканируется электронным пучком. Слой из полупроводника с фотоэлектрическими свойствами расположен между металлическим слоем, нанесенным на стеклянную пластинку, и очень тонким металлическим электродом-сеткой, наложенным на этот слой. Сетка ячеек образуется 400—600 строками катодного слоя. Каждая строка содержит около 10 000 прямоугольных малых участков поверхности. Электронный луч осуществляет развертку этой поверхности последовательно по строкам и точкам. Передаваемая картина оптически изображается на катодном слое. Проводимость каждой точки катодного слоя, сканируемого электронным пучком, зависит от яркости элемента изображения. При передаче картины интенсивность катодного пучка в электроннолучевой трубке Брауна управляется фототоком трубки электронно-оптического преобразователя. При этом управляемое движение катодного пучка первой трубки строго синхронизовано со сканирующим электронным пучком трубки телевч-зионной камеры. [c.216]

Свойства TlSe изучены очень детально. Получены оптические, фотоэлектрические, электрические и другие полупроводниковые характеристики TlSe. Стехиометрический TlSe является дырочным полупроводником с малой подвижностью носителей тока. Избыток компонентов и многократная зонная чистка не меняют типа проводимости. Образцы электронного типа были получены введением элементов IV группы до 0,1 ат. %. Точечные выпрямляющие диоды, изготовленные из таких образцов, показывали коэффициент выпрямления, равный —180. [c.187]

Некоторые полупроводники и диэлектрики становятся проводниками или увеличивают свою проводимость при освещении. Типичным примером та.кой фотопроводимости, выраженной в очень резкой форме, является кристаллическая модификация селена, сопротивление которой при освещении падает в десятки раз. Причина фотопроводимости кроется во внутреннем фотоэлектрическом э ф ф е кте — электроны освобождаюгся не около поверхности освещаемого тела, прорываясь через нее наружу, а г.о внутренних слоях, перенося электричество при своем движении. [c.57]

Рассмотрим сначала вопрос о величине энергии, требующейся для фотоионизации, т. е. отщепления электрона от полицикличе-ской органической молекулы, погруженной в среду диэлектрика или полупроводника. Внутренний фотоэффект примесных фотоэлектрически активных молекул в твердом органическом диэлектрике изучался при замораживании до низкой температуры их растворов в органических средах. Фотоэффект обнаруживался измерением не проводимости, а сопутствующих оптических явлений. Отщепление электронов ультрафиолетовым светом от примесных молекул вызывает в некоторых случаях появление окраски с характерным спектром поглощения молекулярного положительного иона [11]. В этих условиях наблюдается также весьма длительное послесвечение, обязанное замедленному процессу рекомбинации образовавшихся молекулярных ионов с электронами [12]. [c.319]

Энергия, требующаяся для фотоионизации полициклической молекулы, находящейся в среде диэлектрика или полупроводника, все же не снижается настолько значительно, чтобы эти молекулы могли отщеплять электрон под действием кванта видимого света с энергией 2—2.5 эв. Действительно, исследование [7], проведенное методом диффузионной фотоэдс, но своему принципу не требующим измерения проводимости, показало, что многие фотоэлектрически чувствительные в кристаллическом состоянии красители, находясь в среде или на поверхности органических и неорганических диэлектриков и полупроводников в молекулярно-дисперсном состоянии, не отщепляют электрон под действием поглощаемого ими видимого света. Появление электронов при освещении видимым светом определенных полупроводников. (ZnO, TIHal и др.), окрашенных некоторыми красителями, т. е. наблюденная нами сенсибилизация внутреннего фотоэффекта, этих полупроводников, ограничено определенными сочетаниями объектов и не может быть объяснено фотоионизацией адсорби- [c.320]