Фотоефект у PN переході

При освітленні PN переходу і дільниць напівпровідників, що примикають до нього, між ними виникає електрорушійна сила. Цей ефект називають фотогальванічним.

Розглянемо PN структуру, у який PN перехід і безпосередньо прилягаюча до нього частина p- і n-областей піддаються дії світла. Потік падаючих на напівпровідника фотонів створює в ньому деяку кількість рухомих носіїв зарядів – електронів і дірок. Частина з них, дифундуючи до переходу, досягає його границі, не встигнувши рекомбінувати. На границі переходу електронно-діркові пари розділяються електричним полем переходу. Неосновні носії, для яких поле PN переходу є таким що прискорює, викидаються за перехід: дірки в P-, а електрони в N- області. Основні носії зарядів затримуються полем PN переходом у своїй області. У результаті відбувається накопичування нескомпенсованих зарядів і на PN переході створюється додаткова різниця потенціалів, називана фотоелектрорушійною силою (фото-е.р.с.).

Якщо ланцюг PN - структури при цьому замкнути, то в ній під дією фото – е.р.с. створюється електричний струм, сила якого залежить від величини світлового потоку й опору навантаження.у навантаження.

Фотогальванічний ефект використовується у вентильних фотоелементах, фотодіодах і фототранзисторах, виготовлених на основі селен, германія, сірчистого галлія, сірчистого срібла.