光电导guandiandao

固体受光照而引起电导率改变的现象。虽然绝缘体和半导体都有这种效应，但光电导这一概念通常是对于半导体而言的。电导率正比于固体内的载流子浓度，凡是能引起载流子浓度增加的光照都会产生光电导。当入射光子的能量大于晶体的禁带宽度并等于一定值时，晶体价带中的束缚电子吸收一个光子能量而跃迁到导带，产生电子——空穴时，结果在导带中增加一个传导电子，在价带中增加一个空穴。这样就同时增加电子和空穴浓度。这一过程引起的光电导称为本征光电导。也存在这样的情况，当入射光子的能量足够大时，电子的跃迁可以发生在禁带中的杂质能级与某一能带之间。如果电子从杂质能级跃迁到导带，则只增加导带内的传导电子浓度，如果电子从价带跃迁到杂质能级，则只增加价带内的空穴浓度。这两种过程引起的光电导称为杂质光电导。不管哪一种过程，由于能量守恒的要求，入射光子的能量都必须等于或大于该跃迁过程相应的能量变化△E(禁带宽Eg或杂质能级到某一能带间的距离)如图所示为产生光电导的原理图。表示入射光子。

a)本征光电导示意

b)杂质光电导示意

电导率还正比于材料内载流子的迁移率。所以除了光照引起载流子浓度增加可产生光电导外，光照引起载流子的迁移率的改变也可以产生光电导。有人称前者为第一类光电导，而称后者为第二类光电导。光电导性效应最早是由W.史密斯于1873年在硒半导体上发现的。其实这一效应是相当普遍的。现在，已得到了比较充分的研究。光电导性效应除了已成为一种探索半导体基本性能的重要方法外，还有应用价值。利用第一类光电导可制作从紫外、可见到红外各个波段的辐射探测器。第二类光电导可被用来制作远红外探测器。