在光的照射下，半导体为什么会产生电流？

在光的照射下，半导体能产生电流，这叫光电效应。能产生光电效应的材料有许多种，像单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、砸铟铜等，它们的发电原理基本相同。现以硅晶体为例来了解光发电过程。P型硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P—N结。当光线照射半导体表面时，一部分光子被桂材料吸收，其能量传递给了硅原子，使硅原子的电子发生了跃迁，成为自由电子，在P一N结两侧集聚，形成了电位差。这时接上外部电路，在该电压的作用下，将有电流流过外部电路，产生一定的输出功率。这个过程的实质就是光子能量转换成电能的过程。

原理出自爱因斯坦的光电效应原理，即在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。下面一边引申一边解读，上面说的所谓高于某特定频率的电磁波，来源于普朗克提出的量子概念和后面延伸出的能带的概念。也就是说，任何物质都有一定的能带，下面打个比喻，没有基础概念的话可以想象成两层楼，楼下是泥巴地，有个皮球（即电子），在楼下由于泥巴的作用不能随便滚动，量子的概念就是光不是连续的，是一份一份的，就等于你一脚一脚的踢球，你一脚踢他一下（给个能量，相当于电磁波），如果力量（能量）够大，球就被提到二楼了，并且随便跑（导电了）。那么问题来了，能量要多大？楼层有多高？关系到你能不能踢到二楼去。能量也就是电磁波能量，跟频率相关，频率越高，能量越大。楼层多高就代表能带有多宽，通常根据这个来判断物质是绝缘体，半导体，还是导体。其中，导体就是能带很窄，达到稍有点光就导电了，另一个极端就是绝缘体（除非击穿），那特殊的就是半导体了，能带不窄不宽，所以，其特性很容易受到外界光的影响，也就是此题目。

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