Sisefotoefekt on niisugune valguse vm elektromagnetkiirguse põhjustatud nähtus, mis tekib tahkes aines, harilikult pooljuhis, kui selles neelduvate footonite energia ületab aine aatomi keelutsooni laiuse. Sisefotoefekti kirjeldavad põhimõisted on fotojuhtivus ja fotogalvaaniline efekt. Sisemises liiguvad footonid aine sees, aga välisel tulevad ainest välja. Kui footonite energia on piisav tekitamaks juhtivuselektrone, mis suudavad ületada energiabarjääri ning ainest väljuda, ilmneb fotoemissioon ehk välisfotoefekt. Välisfotoefekt on omane metallidele. fotoefekti punapiir – määrab ära suurima lainepikkuse, millest pikemad lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Valguskvant saab aines neelduda vaid tervikuna. elektronvolt – energia mõõtühik. aatomi põhiolek - Põhiolek on süsteemi seisund, milles süsteemil on minimaalne võimalik energia
§ Temperatuuri tõusmisel tõuseb ka elektronide liikumise kiirus ja järelikult energia GRAAFIK: LISANDPOOLJUHID: Juhtivust on võimalik oluliselt suurendada, lisandite viimisega pooljuhti § Lisanditega pooljuhte nimetatakse legeeritud pooljuhtideks, kus põhiaine kristallvõresse on viidud lisandaine aatomid. Doonorlisandid (n-pooljuht) loovutavad kergesti elektrone; voolu tekitajaks on elektronid elektronjuhtivus. Doonorlisandid annavad pooljuhile juhtivuselektrone. Aktseptorlisandid (p-pooljuht) haaravad vabu elektrone enda koostisse, e. tekivad aines augud (aukjuhtivus) (mis on tegelikult elektronidest tühjad kohad keemilises sidemes, neil on positiivne laeng ja nad saavad aines vabalt liikuda sarnaselt vabadele elektronidele). Aktseptorlisandid kristallvõres hõivavad elektrone (p-juhtivus). PN- SIIRE PÕHIOMADUS: pn-siire juhib voolu ainult ühes suunas, nn. ventiili omadus (siis, kui ta on pingestatud pärsisuunaliselt, p-osast n-osasse).
. Puhastes pooljuhtides tekkivale elektrijuhtivusele on iseloomulik, et alati tekib elektrone ja auke ühepalju. Pooljuid eirnevad metallisest suurema eritakistuse ja selle ümberpääratud temperatuurisõltuvuse poolest. Juhtivuse tempsõltuvus on eksponentsiaalne niii, et iga 10 kraadi temp tõusuga suureneb juhtivus 2 korda. Legeeritud pooljuhid- lisanditega pooljuhid, kus põhiane kristallvõresse on viidud lisandaine aatomid. Nii suurendatakse juhtivust. Doonorlisandid-annavad pooljuhile juhtivuselektrone, loovutava kergesti elektrone, voolu tekitajaks on elektronid-elektronjuhtivus. Kui neljavalentse räni kristalli viia lisandainena sisse viievalentset fosfori jääb ringorbiidil üks lisand valentselektron vabaks. Selle eemaldamiseks piisab tühisest energiast ja lisanid aatom muutub peale seda pos. iooniks Aktseptorlisandid- kristallvõres hõivavad elektrone. haaravd vabu elektrone enda koostiseesse, tekivad aines augud-aukjuhtivus. Kui üks räni aatom asendada kolmevalentse
Kui näiteks neljavalentse germaaniumi või räni kristalli viia lisandainena sisse viievalentset ainet (fosforit, arseeni v. antimoni) jääb ringorbiidil üks lisandi valentselektron vabaks. Selle eemaldamiseks piisab tühisest energiahulgast, mistõttu tehnikas praktiliselt kasutatavas temperatuurivahemikus on praktiliselt kõik lisandaatomid ioniseeritud (lisandi aatom muutub valentselektroni lahkumise järel positiivseks iooniks). Niisuguseid lisandeid, mis annavad pooljuhile juhtivuselektrone, nimetatakse doonorlisanditeks. Doonorlisandid annavad pooljuhile n-juhtivuse. Vajalik lisandikogus on väga väike, näiteks 1mg fosforit 50 g ülipuhta räni kohta vähendab räni eritakistust 100 000 korda. Liikuvaid laengukandjaid, mis antud pooljuhis on ülekaalus, nimetatakse enamus- laengukandjateks, vastasmärgilisi laengukandjaid aga vähemuslaengukandjateks. Pooljuhti, kus enamuslaengukandjad on negatiivse laenguga (elektronid), nimetatakse n- pooljuhiks.
17. Vajalik ergastusenergia on paljudele ainetele suurusjärgus mõned elektronvoldid ja ergastamiseks peab kasutama mitteelektriline moodust: soojust või valgust. Elektronide arv, mis ergastatakse termiliselt juhtivustsooni, on määratud keelutsooni laiuse Eg ja temperatuuriga T. Mida laiem on keelutsoon, seda väiksem on antud temperatuuril tõenäosus, et valentselektronid ergastatakse termiliselt mingile energiaolekule juhtivustsoonis. Tulemuseks on väike arv juhtivuselektrone ja madal elektrijuhtivus. Teiste sõnadega, mida laiem on materjali keelutsoon, seda väiksem on tema elektrijuhtivus. Erinevus pooljuhtide ja isolaatorite vahel seisnebki vaid keelutsooni laiuses, pooljuhtidel on see kitsas ja isolaatoritel suhteliselt lai. Lähtudes keemilise sideme teooriast (ptk 2) on pooljuhtide ja isolaatorite elektrilised omadused interpreteeritavad järgnevalt. Isolaatoritele on omane tugev iooniline või kovalentne side