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拾无·阿超

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光电效应之二  

2006-08-28 19:22:35|  分类: 电光源 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(4)反常光生伏特效应:
一般光生电压不会超过Vg=Eg/e,但某些薄膜型半导体被强白光照射会出现比Vg高的多的光生电压,称反常光生伏特效应。(已观察到5000V的光生电压)
70年代又发现光铁电体的反常光生伏特效应(APV)可产生1000V到100000V的电压,且只出现在晶体自发极化方向上,
光生电压:V=(Jc/(σD+△σl))l
(5)贝克勒尔效应:
将两个同样的电极浸在电解液中,其中一个被光照射,则在两电极间产生电位差,称为贝克勒尔效应。
(有可能模仿光合作用制成高效率的太阳能电池)
(6)光子牵引效应:
当一束光子能量不足以引起电子-空穴产生的激光照射在样本上,可在光束方向上于样本两端建立电势差VL,其大小与光功率成正比,称为光子牵引效应。
第四节:俄歇效应(1925年法国人俄歇)
用高能光子或电子从原子内层打出电子,同时产生确定能量的电子(俄歇电子),使原子、分子称为高阶离子的现象称为俄歇效应。
应用:俄歇电子能谱仪用于表面分析,可辨别不同分子的“指纹”。
第五节:光电流效应(1927年潘宁)
放电管两级间有光致电压(电流)变化称为光电流效应。
(1):低压气体可以放电(约100Pa的惰性气体)
(2):空间电荷效应与辉光放电:
放电管中由阴极到阳极存在7个不同的区域:
1:阿斯顿暗区:靠近阴极很薄的一层暗区。原因:从阴极由正离子轰击出的二次电子动能很小,不足以激发原子发光。
2:阴极辉区:继阿斯顿暗区后很薄的发光层。
3:阴极暗区:电子从阴极达到该区,获能量越来越大,超过原子电离能,引起大量碰撞电离,雪崩电离过程集中发生在这里。产生电离后电子很快离开,这里形成了很强的正空间电荷,引起电场分布畸变,管压大部分降在此处和阴极间
以上三区为阴极位降区。
4:负辉区:是发光最强的区域。电子在负辉区产生许多激发碰撞发出明亮的辉光。
5:法拉第暗区:电子在负辉区损失能量,进入此区无足够的能量产生激发。
6:正柱区:在此区电子密度与正离子密度相等,净空间电荷为零,因此又称等离子区。
7:阳极区:可看到阳极暗区和阳极辉区。
应用:气体放电器件,如气体放电灯(荧光灯、霓虹灯、原子光谱灯、氖泡)、稳压管、冷阴极闸流管等。激光器中用正柱区实现粒子束反转,粒子束装置中冷阴极离子源,半导体工艺中等离子体刻蚀,薄膜溅射沉积,等离子体化学沉积等。
(3):光电流效应机理:亚稳态(寿命约10^(-4)s到10^(-2)s)原子较中性原子易于电离,多产生一些激发原子,尤其是亚稳态原子,可能改变放电管中载流子浓度。
(4):光电流光谱技术应用:光电流光谱无需常规光谱仪的光学系统,从紫外、可见、红外到微波都可产生光电流效应。光电流光谱有8个数量级的动态范围,灵敏度高、噪声小,是一种超灵敏的光谱技术。(1976年格林等用激光证实光电流光谱)
(5):焦希效应:当用可见光连续辐照以空气或绝缘气体为介质的气体电容器时,流经电容器的低频电流将发生变化,称为焦希效应。
(6):马尔特效应:当放电管阴极表面有金属氧化膜,正离子轰击表面时,二次电子发射作用增强,称为马尔特效应。
第六节:康普顿效应与逆康普顿效应(1922-1923年,康普顿、吴有训)
(1):△λ=2∧sin^2(θ/2),理论上:∧=h/((me)c)=0.0024263106nm,me为电子静止质量。实验:∧=0.00241nm
高能光子与电子碰撞称为康普顿效应。
(2):光子与高能电子碰撞,光子频率升高称为逆康普顿效应。理论上设想用逆康普顿效应产生x激光。
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