光電效應概述
光照射到某些物質上，引起物質的電性質發(fā)生變化，也就是光能量轉換成電能。這類光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應（Photoelectric effect）。這一現(xiàn)象是1887年赫茲在實驗研究麥克斯韋電磁理論時偶然發(fā)現(xiàn)的。1888年，德國物理學家霍爾瓦克斯（Wilhelm Hallwachs)證實是由于在放電間隙內出現(xiàn)荷電體的緣故。1899年，J·J·湯姆孫通過實驗證實該荷電體與陰極射線一樣是電子流。1899—1902年間，勒納德（P·Lenard）對光電效應進行了系統(tǒng)研究，并命名為光電效應。1905年，愛因斯坦在《關于光的產生和轉化的一個啟發(fā)性觀點》一文中，用光量子理論對光電效應進行了全面的解釋。1916年，美國科學家密立根通過精密的定量實驗證明了愛因斯坦的理論解釋，從而也證明了光量子理論。
內光電效應
當光照在物體上，使物體的電導率發(fā)生變化，或產生光生電動勢的現(xiàn)象。分為光電導效應和光生伏特效應（光伏效應）。
1 光電導效應
在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài)，而引起材料電導率的變化。
當光照射到光電導體上時，若這個光電導體為本征半導體材料，且光輻射能量又足夠強，光電材料價帶上的電子將被激發(fā)到導帶上去，使光導體的電導率變大。
基于這種效應的光電器件有光敏電阻。
2 光生伏特效應
在光作用下能使物體產生一定方向電動勢的現(xiàn)象。基于該效應的器件有光電池和光敏
二極管、三極管。
①勢壘效應（結光電效應）
光照射PN結時，若h?≧Eg，使價帶中的電子躍遷到導帶，而產生電子空穴對，在阻擋層內電場的作用下，電子偏向N區(qū)外側，空穴偏向P區(qū)外側，使P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負電，形成光生電動勢。
②側向光電效應（丹培效應）
當半導體光電器件受光照不均勻時，光照部分產生電子空穴對，載流子濃度比未受光照部分的大，出現(xiàn)了載流子濃度梯度，引起載流子擴散，如果電子比空穴擴散得快，導致光照部分帶正電，未照部分帶負電，從而產生電動勢，即為側向光電效應。
③光電磁效應
半導體受強光照射并在光照垂直方向外加磁場時，垂直于光和磁場的半導體兩端面之間產生電勢的現(xiàn)象稱為光電磁效應，可視之為光擴散電流的霍爾效應。
④貝克勒耳效應
是指液體中的光生伏特效應。當光照射浸在電解液中的兩個同樣電極中的一個電極時，在兩個電極間產生電勢的現(xiàn)象稱為貝克勒耳效應。感光電池的工作原理基于此效應。
3 光子牽引效應
當光子與半導體中的自由載流子作用時，光子把動量傳遞給自由載流子，自由載流子將順著光線的傳播方向做相對于晶格的運動。結果，在開路的情況下，半導體樣品將產生電場，它阻止載流子的運動。這個現(xiàn)象被稱為光子牽引效應。
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