在光的照射下,半导体为什么会产生电流?

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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。

组成芯片的材料就是半导体,半导体介于导体与绝缘体之间,半导体有三大效应:

1、电阻效应:电阻值会随温度变化而变化,例如加热后导电。

2、光电导效应:电阻值会随光照强度变化而变化,例如光照后导电。

3、整流效应:半导体仅特定方向导电。

正是这三个效应使得半导体制成的晶体管能够将讯号电流放大,以及控制电流按特定方式通过,所以常被用作放大器或电控开关。当工厂将半导体材料制作成晶体管,然后封装在小小的硅片上时,这就是芯片,也被叫做集成电路。在看新闻、买基金产品的时候,看到的“半导体”,可以用于指材料,也可以用于指代芯片或整个产业。


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