Почему электрическая проводимость полупроводников повышается при облучении их светом?
Электрическая проводимость полупроводников повышается при облучении их светом по следующей причине:
В полупроводниках, при нормальных условиях, большая часть электронов находится в валентной зоне, а зона проводимости практически не заселена. Это приводит к низкой электрической проводимости полупроводника.
Однако, когда полупроводник облучается светом с энергией фотонов, превышающей ширину запрещенной зоны, происходит следующее:
1. Фотоны поглощаются полупроводником, и их энергия передается электронам в валентной зоне.
2. Это приводит к переходу электронов из валентной зоны в зону проводимости, где они становятся свободными носителями заряда.
3. Одновременно с этим, в валентной зоне образуются «дырки» — места, откуда были выбиты электроны.
4. Свободные электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне увеличивают концентрацию носителей заряда в полупроводнике.
5. Это, в свою очередь, приводит к повышению электрической проводимости полупроводника под действием света.
Таким образом, облучение полупроводника светом с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны, генерирует дополнительные свободные носители заряда, что и обусловливает повышение его электрической проводимости.