基本內容
內光電效應是光電效應的一種，主要由於光量子作用，引發物質電化學性質變化（比如電阻率改變，這是與外光電效應的區別，外光電效應則是逸出電子）。內光電效應又可分為光電導效應和光生伏特效應。（光電效應原理可以查看該詞條，此處不做贅述）
簡介
光電導效應：當入射光子射入到半導體表面時，半導體吸收入射光子產生電子空穴對，使其自生電導增大。
光生伏特效應：當一定波長的光照射非均勻半導體（如PN結），在自建場的作用下，半導體內部產生光電壓。
光照射到半導體或絕緣體的表面時，使物體內部的受束縛電子受到激發，從而使物體的導電性能改變。這就稱為內光電效應。顯然照射的輻射通量愈大，則被激發的電子數愈多，該物體的電阻值就變的愈小
。
光導管（又稱光敏電阻）就是利用內光電效應製成的半導體器件。像硫化鎘、硫化鉛、硫化銦、硒化鎘、硒化鉛的那個均是半導體光導管。光導管的優點是體積小、牢固耐用。它主要用於光譜儀器的光接收器、光電控制、雷射接收和遠距離探測等方面。
半導體的內光電效應
半導體材料的價帶與導帶間有一個帶隙,其能量間隔為Eg。一般情況下,價帶中的電子不會自發地躍遷到導帶,所以半導體材料的導電性遠不如導體。但如果通過某種方式給價帶中的電子提供能量,就可以將其激發到導帶中,形成載流子,增加導電性。光照就是一種激勵方式。當入射光的能量hν≥Eg (Eg為帶隙間隔)時,價帶中的電子就會吸收光子的能量,躍遷到導帶,而在價帶中留下一個空穴,形成一對可以導電的電子——空穴對。這裡的電子並未逸出形成光電子,但顯然存在著由於光照而產生的電效應。因此,這種光電效應就是一種內光電效應。從理論和實驗結果分析,要使價帶中的電子躍遷到導帶,也存在一個入射光的極限能量,即E入=hν0=Eg,其中ν0是低頻限(即極限頻率ν0=Egh)。這個關係也可以用長波限表示,即λ0=hcEg。入射光的頻率大於ν0或波長小於λ0時,才會發生電子的帶間躍遷。
PN結光伏效應的套用
太陽能電池
PN結光伏效應的一個重要的套用，是利用光照射時，PN結產生的光生電壓製造把太陽光能轉化成電能的器件——太陽電池。製造太陽電池的材料主要有矽(Si)、硫化鎘(CdS)和砷化鎵(GaAs)等。現在仍有很多新型高效材料正在研究實驗中。目前，太陽電池的套用已十分廣泛。它已成為宇宙飛船、人造衛星、空間站的重要長期電源。在其它方面的套用也十分普遍。關於目前國內外太陽電池電源設備套用的情形簡介如下：
宇宙開發——觀測用人造衛星、宇宙飛船、通訊用人造衛星…
航空運輸——飛機、機場燈標、航空障礙燈、地對空無線電通訊…
氣象觀測——無人氣象站、積雪測量計、水位觀測計、地震遙測儀…
航線識別——航標燈、浮子障礙燈、燈塔、潮流計…
通訊設備——無線電通訊機、步談機、電視廣播中繼站…
農畜牧業——電圍欄、水泵、溫室、黑光燈、噴霧器、割膠燈…
公路鐵路——無人信號燈、公路導向板、障礙閃光燈、備急電話…
日常生活——照相機、手錶、野營車、遊艇、手提式電視機、閃光燈
光電探測器
光電探測器也是對半導體光電效應的重要套用。光電探測器是指對各種光輻射進行接收和探測的器件。其中光敏管(包括各種光敏二極體、光敏三極體和一些光敏電晶體)是此類光電器件的重要組成部分。它與我們高中教材感測器實驗中研究的光敏電阻都是實行光電信號轉化的裝置。光電探測器在科技、生活、生產和國防建設中都有著重要的套用。例如數位照相機、數碼攝像機、天文顯微鏡、GPS全球定位系統、氣象衛星拍攝的氣象雲圖、巡航飛彈目標定位等等。這些套用中最基本的是有一個非常靈敏的光電探測器。圖8所示是一些實際套用中的光電探測器件的圖片。
物理效應
| ▪阿哈羅諾夫-玻姆效應 | ▪ 都卜勒效應 | ▪ 輻射壓 | ▪ 霍爾 效應 | ▪ 趨膚效應 |
| ▪, 卡西米爾效應 | ▪, 拉曼 , 效應 | ▪, 穆斯堡爾 , 效應 | ▪,普朗特-格勞爾, 奇點 | ▪, 紅移 |
| ▪, 塞曼效應 | ▪, 聲致發光 | ▪, 斯塔克效應 | ▪,焦耳-, 湯姆孫 , 效應 | ▪, 內光電效應 |
| ▪, 別費爾德-布朗效應 | ▪, 參考系拖拽 | ▪, 咖啡環效應 | ▪, 安德烈夫 , 反射 | ▪,巨, 磁阻 , 效應 |
| ▪, 康達 , 效應 | ▪,廷得耳效應 | ▪, 引力時間延遲效應 | ▪, 文丘里 , 效應 | ▪, 時間膨脹 |
| ▪, 毛細現象 | ▪,測, 地線 , 效應 | ▪, 熱脹冷縮 | ▪, 熱電效應 | ▪, 特斯拉 , 效應 |
| ▪, 盎魯效應 | ▪, 相對論性都卜勒效應 | ▪, 磁凍結效應 | ▪,磁, 擴散效應 | ▪, 磁致伸縮 |
| ▪, 磁阻效應 | ▪, 萊頓弗洛斯特現象 | ▪, 藍移 | ▪,薩克斯-瓦福效應 | ▪, 近藤 , 效應 |
| ▪, 重力紅移 | ▪, 量子反常霍爾效應 | ▪, 鐵磁 , 超導體 | ▪, 鑽穿效應 | |
參考資料
