Для понимания того, почему электрическая проводимость полупроводников повышается при облучении их светом, необходимо рассмотреть несколько ключевых понятий, таких как фотоэффект и свойств полупроводников.
Основные понятия
Полупроводники – это материалы, которые имеют проводимость, между проводниками (например, металлами) и изоляторами (например, резиной). Их проводимость можно изменять в зависимости от внешних условий, таких как температура, электрическое поле, или световое излучение.
Электрическая проводимость – это способность материала проводить электрический ток. Она зависит от количества свободных зарядов (электронов или дырок), которые могут перемещаться и переносить электрический заряд.
Фотоэффект – это явление, при котором свет вызывает выбивание электронов из вещества. Существует два основных типа фотоэффекта:
- Внешний фотоэффект – когда электроны выбиваются из поверхности материала при падении на него света.
- Внутренний фотоэффект – когда энергия света используется для возбуждения электронов в самих материалах, увеличивая их количество свободных зарядов.
Повышение проводимости полупроводников при облучении светом
Когда полупроводник облучается светом, происходит следующее:
- Поглощение фотонов: Энергия световых фотонов может быть достаточной для возбуждения электронов из валентной зоны в проводящую зону полупроводника.
- Создание свободных зарядов: При захвате энергии от фотонов электроны переходят в зону проводимости, оставляя за собой дырки в валентной зоне. Эти свободные электроны и дырки создают дополнительную проводимость.
Таким образом, облучение полупроводника светом приводит к образованию новых свободных зарядов, что и увеличивает его электрическую проводимость.
Ответ на вопрос
Теперь, возвращаясь к представленным вариантам ответов:
- За счет явления внешнего фотоэффекта – не совсем точно, так как в нашем случае важен именно внутренний фотоэффект.
- Благодаря внутреннему фотоэффекту – это правильный подход, поскольку именно внутренний фотоэффект объясняет процесс, который приводит к увеличению проводимости.
- За счет явлений внешнего и внутреннего фотоэффекта – это тоже неверно, так как для полупроводника ключевым является именно внутренний фотоэффект.
- Среди предложенных нет верного ответа – это тоже неверно, так как второй ответ является верным.
Заключение
Правильный ответ на вопрос — 2) Благодаря внутреннему фотоэффекту, который объясняет, как световое излучение увеличивает проводимость полупроводника, возбуждая электроны в проводящую зону.