Fotoprąd - Photocurrent

Fotoprąd to prąd elektryczny płynący przez urządzenie światłoczułe , takie jak fotodioda , w wyniku wystawienia na działanie mocy promieniowania . Fotoprąd może powstać w wyniku efektu fotoelektrycznego , fotoemisyjnego lub fotowoltaicznego . Fotoprąd może być wzmocniony przez wzmocnienie wewnętrzne spowodowane interakcją między jonami i fotonami pod wpływem przyłożonych pól, jak ma to miejsce w fotodiodzie lawinowej (APD).

Przy zastosowaniu odpowiedniego promieniowania prąd fotoelektryczny jest wprost proporcjonalny do natężenia promieniowania i wzrasta wraz ze wzrostem potencjału przyspieszającego aż do osiągnięcia stanu, w którym prąd fotoelektryczny staje się maksymalny i nie zwiększa się wraz ze wzrostem potencjału przyspieszającego. Najwyższa (maksymalna) wartość fotoprądu nazywana jest prądem nasycenia . Wartość potencjału opóźniającego, przy której prąd fotoelektryczny staje się zerowy, nazywamy napięciem odcięcia lub potencjałem hamowania dla danej częstotliwości padającego promienia.

Fotowoltaika

Podstawą ogniwa fotowoltaicznego jest wytwarzanie fotoprądu .

Spektroskopia fotoprądowa

Technika charakteryzowania zwana spektroskopią fotoprądową ( PCS ), znana również jako spektroskopia fotoprzewodnictwa , jest szeroko stosowana do badania właściwości optoelektronicznych półprzewodników i innych materiałów pochłaniających światło. Konfiguracja tej techniki polega na stykaniu się półprzewodnika z elektrodami, które pozwalają na zastosowanie polaryzacji elektrycznej, a jednocześnie przestrajalnego źródła światła padającego z określoną długością fali (energią) i mocą, zwykle pulsowaną przez przerywacz mechaniczny.

Mierzona wielkość jest odpowiedzią elektryczną obwodu, sprzężoną ze spektrografem uzyskanym przez zmianę energii światła padającego przez monochromator . Obwód i optyka są sprzężone za pomocą wzmacniacza lock-in . Pomiary dostarczają informacji związanych z pasmem wzbronionym półprzewodnika, umożliwiając identyfikację różnych przejść ładunkowych, takich jak energie ekscytonów i trionów . Ma to duże znaczenie przy badaniu nanostruktur półprzewodnikowych, takich jak studnie kwantowe, oraz innych nanomateriałów, takich jak monowarstwy dichalkogenów metali przejściowych .

Co więcej, stosując stolik piezoelektryczny do zmiany bocznego położenia półprzewodnika z dokładnością do mikrona, można wygenerować mikrofotograficzny obraz widma w fałszywych kolorach dla różnych pozycji. Nazywa się to skaningową mikroskopią fotoprądową ( SPCM ).