半导体材料光电原理（半导体材料光电原理与应用）

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半导体的原理是什么

1、半导体工作原理半导体材料是指由半金属元素和非金属元素组成的材料。在半导体材料中，电子的能量带是分裂的，这使得半导体材料具有电导性和半导性的特点。

2、我们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。

3、PN结外加反向电压后，空间电荷区中的电场增强，则相应的空间电荷增多，因而空间电荷区展宽。外加正向电压时，电场减弱，则相应的空间电荷减少，因而空间电荷区变窄。

4、半导体制冷工作原理半导体制冷是一种利用半导体材料的特性，将电能转换为热能，从而实现制冷的技术。

5、常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等。硅是最有影响力的半导体材料之一。其次是具有光伏的作用。半导体材料的光伏效应是太阳能电池工作的基本原理。

光电效应的原理是什么及现

光电效应：光电效应的原理是在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流。

光电效应就是光照射在金属表面时，瞬间释放出电子的现象。光电效应现象发现后，以当时的物理水平，完全解释不了。其中最大的一个疑问就是光电效应几乎是瞬间发生的，发生时间不多于s。

如硒)上时，它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后，动能立刻增加；如果动能增大到足以克服原子核对它的引力，就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面，成为光电子，形成光电流。

这个实验一般是用光电管来完成的，原理是根据光电效应方程：hv=Ekm+W，式中v是照射到阴极材料的入射光频率，Ekm是逸出的光电子最大初动能，W是阴极材料的逸出功。

利用的是爱因斯坦的光电效应方程中遏止电压与入射光频率之间应该是一种一一对应的线性关系。

根据动量守恒与能量守恒的原理，由于碰撞过程有原子的反冲，在光子入射方向和180°方向上没有光电子发射。在γ光子能量较低时，在垂直γ光子入射方向上光电子发射几率最大；随着γ光子能量的增加，逐渐向入射方向靠近。

半导体是什么?半导体有什么用?半导体的原理是什么?

1、半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。

2、半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、硒等，它们的电阻率通常在 之间。半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。

3、半导体是电子元件的主要原材料，它是一种介于导电体和绝缘体之间的化和物质。半导体是一切电子元件制作的最佳材料，它被应用在大部分的电子产品中，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，其中硅是最有影响力的一种。

4、半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

5、半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件（热敏电阻）；利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件，像光电池、光电管和光敏电阻等。

6、半导体的分类 元素半导体：元素半导体是指单一元素构成的半导体，其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料，容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。

为什么半导体材料会对光敏感?

值得注意的是，各种半导体器件都因存在着热敏特性，在环境温度变化时影响其工作的稳定性。光敏特性 半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小；无光照时，电阻率很大。

这是由于PN结中注入的离子和si形成共价键后，施主（或受主）所束缚的电子（空穴）能力很弱，只要有少许的能量就会激发到导带上。 而见光后光的能量传递到晶圆上产生电流从而对测试产生影响。

热敏特性是因为热可以使少子的运动更加剧烈。增加电子与空穴的复合几率。光可以让载流子获得能量，更容易穿过禁带。宏观上来说就表现为加热与光照的时候，电流变大。这就是热敏特性和光敏特性。

半导体光电子器件的原理简介

原理：在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。

在常温下，热能使n型半导体的大部分施主原子被离化，其中电子被激发到导带上，成为自由电子。而p型半导体的大部分受主原子则俘获了价带中的电子，在价带中形成空穴。

再者是原理是接通电源后，发射结正向连接。在正向电场的作用下，发射区多数载流子(电子)的扩散运动加强。因此，发射区的电子在外电场的作用下很容易越过发射结进入基区，形成电子流IEN(注意电流的方向与电子运动的方向相反)。

在一定温度下，电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子- 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。

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