3-тапсырма Ішкі фотоэффект деген қандай құбылыс? Электрон-кемтік қосағы деген қандай бөлшек?

1. 
   Фотоэффект-бұл жарықтың әсерінен атомдардан электрондарды шығару. Сыртқы және ішкі фотоэффект бар. Ішкі фотоэффект туралы қысқаша сөйлесейік, кімнің ашық екенін, оның ерекшеліктері мен сипаттамаларын білейік. Сонымен, фотоэффект сыртқы және ішкі болып табылады. Сыртқы фотоэффект кезінде электрондар заттан вакуумға немесе затты қоршаған газ ортасына шығады. Ішкі фотоэффект кезінде электрондар затта қалады. Тарихи тұрғыдан бірінші болып ішкі фотоэффект ашылды, өйткені оны бақылауға арналған жабдық ертерек пайда болды. Фотоэффекттің алғашқы көрінісі-фотоэлектрлік эффект-байқады А. Беккерель 1839 жылы электролит ерітіндісіне батырылған платина плиталарын жарықтандыру кезінде гальванометр ЭҚК тіркей бастады. Қатты заттағы Фотоэффект-Селена-жоғары қарсылық өткізгіштерін іздеумен айналысатын в. Смит ашты. 1873 жылы селен үлгілерін зерттеу кезінде олардың кедергісі өлшеу кезінде айтарлықтай өзгеретіні байқалды. Бұл құбылысқа қызығушылық танытқан в. Смит селеннің қарсылығы оның жарықпен жарықтандырылуымен азаятынын анықтады. 1883 ж. Фритс алғашқы селен фотоэлементін жасады.
   

2. 
   Электронды-Кемтіктік Ауысу, p–n-ауысу – монокристалл жартылай өткізгіштерге легирлеуіш қоспа (қ. Легирлеуіш элементтер) араластырғанда қоспалық электрондық өткізгіштердің (n-типтес) қоспалық кемтіктік өткізгіштік (p-типтес) пайда болатын аймақ (облыс). Жартылай өткізгіштердің p-немесе n-аймақтарында көлемдік электр зарядтары түзіледі. Осы электр зарядтарының электр өрісі, p-не n-аймақтары арқылы негізгі ток тасушылардың өтуіне (яғни өткізгіштік электрондардың n-аймағынан p-аймағына қарай, ал кемтіктердің кері бағытта өтуіне) кедергі жасайды. Сондықтан сол шекарада негізгі ток тасушылар үшін жапқыш қабат дейтін қабат түзіледі. Сыртқы электр өрісінде Э.-к. а. бір жақты (вентильді) өткізгіштік қасиетке ие болады (яғни ол p-аймағынан n-аймағына қарай жүретін токты өткізеді де, ал кері бағытта жүретін токты іс жүзінде өткізбейді). Э.-к. а. әр түрлі жартылай өткізгіштік приборларда (мыс., түзеткіш диодта, транзисторларда, т.б.) кеңінен қолданылады. Фотоэлектрлік құбылыстар, фотоэффект — электрмагниттік сәуленің затпен әсерлесуі нәтижесінде пайда болатын электрлік құбылыстар (электр өткізгіштігінің өзгеруі, ЭҚК-нің пайда болуы не электрондар эмиссиясы). Бұл құбылыс қатты денелерде, сұйықтықтарда, сондай-ақ газдарда да байқалады. Фотоэлектрлік құбылыстар қатарына рентген сәулелерінің фотоэффектісі мен ядролардың фотоэффекті де жатады. Қатты немесе сұйық денелердің жарық сәулесін (фотондарды) жұтуы нәтижесінде электрондардың бөлініп шығу құбылысы сыртқы фотоэффект делінеді. Мұны 1887 ж. Г.Герц ашқан. Сыртқы фотоэффектіні тәжірибе жүзінде А.Г. Столетов (1888) толық зерттеп, оның бірнеше заңдарын тұжырымдап берген. А.Г. Столетов ашқан фотоэффектінің бірінші заңы былайша тұжырымдалады:
   

3. 
   p-n-ауысуға негізделген фотоқабылдағыш қалай жұмыс істейді?
   

Фотодиодтарда (FD) фотовольтаикалық эффект деп аталатын ішкі фотоэффекттің бір түрі қолданылады. Бұл әсер потенциалды тосқауылдың басқа түрімен p-n ауысуы бар гетерогенді жартылай өткізгіш құрылымдарда байқалады. Мұндай құрылымдарда бар ішкі электр өрістері жарықтың фотоактивті жұтылуынан туындайтын әр түрлі таңбалы заряд тасымалдаушылардың кеңістікте бөлінуіне қолайлы жағдай жасайды. Осылайша, жарықтандыру кезінде құрылымда фотоэдтер пайда болады, ал сыртқы тізбекте фототок пайда болады (сурет.5а). Фотоэдтердің мөлшері сәулеленудің қарқындылығына, негізгі емес тасымалдаушылардың генерациясы мен рекомбинация процестеріне байланысты. ФотоЭДС-ке үлес тек LN және LR-ден кіші қашықтықта көлемдік заряд аймағына жақын жерде пайда болатын тасымалдаушылардан келеді. Әйтпесе, олар р-n өткеліне жете алмай рекомбинациялайды. Негізгі емес тасымалдаушылардың мұндай шығыны, әдетте, p-n түйісу өрісімен бөлінетін және фототок жасайтын тасымалдаушы жарықпен бөлінетін бөлікті анықтайтын ксоб тасымалдаушыларының жинақталу коэффициентімен сипатталады (кванттық Шығыс бір деп болжанады).

4. 
   Фотоэлектрлік құбылыстар, фотоэффект — электрмагниттік сәуленің затпен әсерлесуі нәтижесінде пайда болатын электрлік құбылыстар (электр өткізгіштігінің өзгеруі, ЭҚК-нің пайда болуы не электрондар эмиссиясы). Бұл құбылыс қатты денелерде, сұйықтықтарда, сондай-ақ газдарда да байқалады. Фотоэлектрлік құбылыстар қатарына рентген сәулелерінің фотоэффектісі мен ядролардың фотоэффекті де жатады. Қатты немесе сұйық денелердің жарық сәулесін (фотондарды) жұтуы нәтижесінде электрондардың бөлініп шығу құбылысы сыртқы фотоэффект делінеді. Мұны 1887 ж. Г.Герц ашқан. Сыртқы фотоэффектіні тәжірибе жүзінде А.Г. Столетов (1888) толық зерттеп, оның бірнеше заңдарын тұжырымдап берген. А.Г. Столетов ашқан фотоэффектінің бірінші заңы былайша тұжырымдалады: