CHƯƠNG VI – BÀI 2: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

Chưa được phân loại Không có bình luận

I- Hiện tượng quang điện trong

1/ Định nghĩa

Hiện tượng tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp, gọi là hiện tượng quang điện trong.

2/ Hiện tượng quang dẫn
a. Định nghĩa

Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.

b. Giải thích

Trong hiện tượng quang dẫn, mỗi electron liên kết khi hấp thụ một photon sẽ trở thành electron tự do gọi là electron dẫn và để lại một lỗ trống mang điện dương. Những lỗ trống này cũng có thể chuyển động tự do từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Do đó chất bán dẫn trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng.
- Chú ý: Trong hiện tượng quang dẫn, ánh sáng đã giải phóng các electron liên kết để trở thành các electron dẫn gọi là hiện tượng quang điện bên trong.

3/ Giới hạn quang dẫn của một chất

Là bước sóng dài nhất của ánh sáng kích thích mà nó có thể gây ra hiện tượng quang dẫn.

4/ Ưu điểm của hiện tượng quang dẫn

Để giải phóng được các electron liên kết thành electron dẫn không đòi hỏi các photon phải có năng lượng lớn. Rất nhiều chất quang dẫn hoạt động được với bức xạ hồng ngoại. Đây là ưu điểm của hiện tượng quang dẫn so với hiện tượng quang điện.

5/ Ứng dụng hiện tượng quang dẫn

chế tạo quang điện trở và pin quang điện.

II- Quang điện trở (LDR –Light Dependent Resistor – Điện trở phụ thuộc ánh sáng)

1/Định nghĩa

Quang điện trở là một điện trở có giá trị giảm mạnh khi bị chiếu sáng bởi ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang dẫn.

2/ Cấu tạo

Quang điện trở gồm một lớp bán dẫn mỏng (1) được phủ lên một tấm nhựa cách điện (2). Có hai điện cực (3) và (4) gắn vào lớp bán dẫn đó.

3/ Hoạt động

- Nối một nguồn điện khoảng vài vôn với quang trở thông qua một miliampe kế.
- Khi quang điện trở được đặt trong tối thì trong mạch không có dòng điện.
- Khi chiếu quang điện trở bằng ánh sáng thích hợp thì trong mạch có một dòng điện.

4/ Ứng dụng

Quang điện trở được dùng thay cho tế bào quang điện trong các mạch điều khiển tự động.

II- Pin quang điện

1/Định nghĩa

Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

2/ Cấu tạo

- Mặt trên cùng là một lớp kim loại mỏng trong suốt với ánh sáng.
- Một tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p. Lớp tiếp xúc p – n được hình thành giữa hai bán dẫn.
- Dưới cùng là một đế kim loại. Các lớp kim loại đóng vai trò các điện cực.

3/ Hoạt động

- Khi chiếu ánh sáng thích hợp vào lớp kim loại mỏng ở trên cùng thì ánh sáng sẽ xuyên qua lớp kim loại này vào lớp bán dẫn loại p, giải phóng các electron và lỗ trống.
- Điện trường ở lớp chuyển tiếp p – n đẩy các lỗ trống về phía bán dẫn loại p và đẩy các electron về phía bán dẫn n. Do đó, lớp kim loại mỏng trên lớp bán dẫn loại p sẽ nhiễm điện dương trở thành điện cực dương của pin còn đế kim loại dưới bán dẫn loại n sẽ nhiễm điện âm trở thành điện cực âm của pin.
- Suất điện động của pin quang điện thường có giá trị từ 0,5V đến 0,8V.

4/ Ứng dụng

- Dùng làm pin mặt trời ở các máy tính bỏ túi (thường dùng pin quang điện silic), vệ tinh nhân tạo…; cung cấp điện cho các vùng sâu, vùng xa…

Chia sẻ

Leave a Comment

Chú ý khi viết bài:
- Viết bài nhớ gõ dấu tiếng việt (không có vietkey cũng gõ được)!
- Sử dụng nút omega để hiện khung gõ công thức toán học, sau đó copy code có dạng "[MAT]...[/MAT]" vào bài comment.
- Nhớ xem kỹ lại bài trước khi gửi

*