La fotoconductividad es un fenómeno optoelectrónico en el que un material se vuelve más conductor de la electricidad debido a la absorción de la radiación electromagnética tal como la luz.
Efecto fotoeléctrico: Muchos metales emiten electrones cuando la luz incide sobre ellos. En el proceso de fotoemisión, si un electrón dentro de algún material absorbe la energía de un fotón y adquiere más energía que la función de trabajo del material, se emite.
Einstein fue galardonado con el Premio Nobel en 1921 por sus investigaciones sobre el efecto fotoeléctrico. La energía necesaria para arrancar un electrón del material se llama función de trabajo del metal, ϕ.
Emisión de un fotón: Cuando un electrón cae a un nivel de energía inferior y se encuentra con un hueco, se libera energía en forma de un fotón. La longitud de onda de la luz depende de la banda prohibida del material semiconductor. La luz se emite en múltiplos de una determinada unidad de energía mínima. El valor de esa unidad es la energía del fotón.
La energía del fotón es: , siendo c la velocidad de la luz en el vacío.
Calcular el rango de longitudes de onda que no son absorbidas por el Germanio: Ge, considerando que el gap del Ge = 0.66 eV.
La absorción de luz en un semiconductor crea pares e - h + cuando la energía de los fotones incidentes es mayor que la banda prohibida del material, por ejemplo. En el caso del Ge, el valor mínimo de la energía de los fotones para ser absorbidos será la siguiente: . Por tanto, fotones con longitud de onda:
no serán absorbidos por el semiconductor.
Considerando hc = 1.24 eVμm. La longitud de onda mínima de los fotones que generan pares e–-h+ en el Ge es: λ < 1878 nm.
Todos los efectos físicos que se describen en este capítulo tienen aplicación específica en tecnologías optoelectrónicas, así como en otras ciencias físicas relacionadas.