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光电发射效应半导体受光照时,如果入射的光子能量hν足够大,它和物质中的电子相互作用,使电子从材料表面逸出的现象,也称为外光电效应。它是真空光电器件光电阴极的物理基础。外光电效应的两个基本定律:1.光电发射第一定律——斯托列托夫定律:当照射到光阴极上的入射光频率或频谱成分不变时,饱和光电流(即单位时间内发射的光电子数目)与入射光强度成正比: 2. 光电发射第二定律——爱因斯坦定律光电子的最大动能与入射光的频率成正比,而与入射光强度无关: Emax=(1/2)mυ2max=hν- hν0=hν- W光电发射大致可分三个过程:1) 金属的电子吸收光子能量,从基态跃迁到能量高于真空能级的激发态。 2) 受激电子从受激地点出发,在向表面运动过程中免不了要同其它电子或晶格发生碰撞,而失去一部分能量。 3) 达到表面的电子,如果仍有足够的能量足以克服表面势垒对电子的束缚(即逸出功)时,即可从表面逸出。 注意:在光电效应里面:包括内电光与外电光效应,都存在着一个阀值波长问题半导体分两种,一种靠自由电子导电,另一种靠带正电的“空穴”导电。无论是哪一种,再通电时都有电子的移动。在外加电场的作用下,电子会加速,并且会通过碰撞将能量传递给其他粒子,使半导体内部分子的运动加剧,因而内能升高,表现出我们通常所说的“发热”的现象。
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