Возникновение ЭДС в однородном полупроводнике при его освещении

Если однородный полупроводник осветить сильно поглощае­мым светом, то в его поверхностном слое, где происходит ос­новное поглощение света, возникнет избыточная концентрация электронов и дырок, которые будут диффундировать в глубь полупроводника (рисунок 12).

Рисунок 12. Возникновение ЭДС в полупроводнике при его освещении

Коэффициент диффузии электронов обычно значительно больше коэффициента диффузии дырок. Поэтому при диффузии электроны опережают дырки, происхо­дит некоторое разделение зарядов — поверхность полупровод­ника приобретает положительный заряд, а объем заряжается отрицательно. Таким образом, в полупроводнике при его осве­щении возникает электрическое поле или ЭДС, которую иногда называют ЭДС Дембера. Возникшее электрическое поле будет тормозить электроны и ускорить дырки при их движении от по­верхности полупроводника, в результате чего через некоторое время после начала освещении уста­новится динамическое равновесие.

Напряженность электрического поля, возникающую в полупроводнике при его освещении, с учетом того, что в установившемся состоянии динамического равновесия тока через полупроводник нет. Тогда

Если же считать, что , то

(3)

т. е. напряженность электрического поля пропорциональна возникающему при освещении полупроводника градиенту кон­центрации носителей заряда.