119

8.30. Электромагнитное излучение с длиной волны λ = 30 мкм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме насыщения. Спектральная чувствительность фотоэлемента S = 4,8 мА/Вт. Найти квантовый выход фотоэлектронов.

8.3. Теоретические вопросы к теме 8

8 . 1 . Перечислить и дать объяснения характерным оптическим свойствам металлов.

8 . 2 . Получить формулу БугераЛамберта. Объяснить физический смысл входящих в неё величин.

8 . 3 . Что характеризует коэффициент поглощения α. Что означает α = 2 0 0 см- 1 , α = 1 , α < 1 , α > 1 ?

8.4.Показать на зонной диаграмме основные механизмы оптического поглощенияисопоставитьсэнергетическимспектромкоэффициентапоглощенияα(Е).

8.5.Привести зависимость коэффициента поглощения α от длины волны падающего излучения λ с учётом всех механизмов поглощения.

8.6. Указать на спектральной зависимости коэффициента поглощения α(Е) значения, соответствующие Еg , Еd , Еa , Еe x .

8.7. Объяснить отличие прямых переходов от непрямых. Записать правила отбора для прямых и непрямых переходов.

8 . 8 . Дать определение фонона. Объяснить необходимость участия фонона в непрямых переходах.

8.9. Какие переходы более вероятны и почему? Как зависит вероятность прямых и непрямых переходов от температуры?

8.10. В чём заключается механизм примесного поглощения? При каких условиях оно наблюдается? Объяснить различие в значениях коэффициентов α при собственном поглощении и при примесном.

8.11. Привести зависимость коэффициента поглощения α от Е для случая примесного поглощения. Объяснить.

8.12.Что такое экситон? Может ли экситон перемещаться в объёме полупроводника? Может ли экситон участвовать в процессе токопереноса? Где расположены уровни поглощения экситона? Показать на энергетической диаграмме.

8.13.Объяснить механизм поглощения свободными носителями. На что затрачивается энергия фотонов при поглощении? Как влияет подвиж-

ность носителей заряда на величину α? Почему?

120

8.14.Объяснить механизм поглощения на оптических колебаниях кристаллической решётки. Привести зависимость α(Е) для этого случая.

8.15.Какие из рассмотренных механизмов поглощения и как влияют на электропроводность собственного полупроводника?

8.16.На какие механизмы поглощения и при каких условиях влияет рост концентрации примеси полупроводника?

8 . 1 7 . В чём заключается эффект ФранцаКелдыша?

8.18. Какую энергию требуется сообщить электрону, находящемуся вблизи середины валентной зоны, чтобы перевести его в зону проводимости прямозонного полупроводника? Показать на диаграмме Е( k ).

8.19.В каком диапазоне оптического излучения происходит поглощение на оптических колебаниях решётки. Ответ обосновать.

8.20.В чём заключается явление фотопроводимости? Какие из известных механизмов поглощения света в полупроводниках обусловливают рост фотопроводимости, а какие ведут к её уменьшению? При каких условиях?

8.21.Почему с увеличением энергии падающего излучения фотопроводимость полупроводников уменьшается?

8.22.До каких пор будет происходить рост носителей заряда в полупроводнике под действием прямоугольных импульсов света? От каких параметров импульса и каким образом зависит концентрация избыточных носителей заряда?

8.23.В чём заключается излучательная и безызлучательная рекомбинация в полупроводниках? Охарактеризовать условия их протекания.

8.24.Почему в обычных полупроводниках маловероятны как излучательная, так и безызлучательная рекомбинации?

8.25.Почему чистые диэлектрики оптически прозрачны?

8.26. Чем определяется окраска диэлектриков? 8.27. В чём заключается эффект Дембера?

8.28.Расположить в порядке возрастания величины Еg полупроводники жёлтого, красного и оранжевого цвета. Дать обоснование ответа.

8.29.Какова роль р-n – перехода в фотовольтаическом эффекте?

8.30.Как влияет навеличину фотопроводимости полупроводников увеличение количествапримесей, энергетическиеуровникоторыхобразуютуровниловушек?