半導体用語集
光導電効果
英語表記：photo-conductive effect
半導体の電気抵抗が、光の照射により変化する効果のこと。半導体や絶縁体に禁制帯幅よりも大きなエネルギーを持った光を照射すると、光は半導体や絶縁体中で吸収され、その光のエネルギーが電子に与えられる。その結果、価電子帯から伝導帯へ電子が励起され、キャリアである電子と正孔がそれぞれ伝導帯と価電子帯に生じ、電気伝導度が増加する。この現象を光導電効果（真性型光導電効果）と呼ぶ。一方、禁制帯内に不純物準位がある時には、不純物のイオン化エネルギーEdに相当する長波長の光で導電率の増加が現われる。これを外因性形光導電効果という。
真性型では、分光感度の最大値は禁制帯幅Egに相当する波長付近で現われるが、外因性型では、Ed ≪ Eg であるから、不純物をドープすると分光感度を長波長側に移動させることができる。
光導電効果では、このままの状態では励起された電子あるいは正孔による電流を外部に取り出すことはできないので、外部電界をかけてエネルギー帯を傾ける。そうすると励起された電子と正孔が移動し、全体として光電子⊿Iが流れる。
光導電効果の応用としては、
(1)光電流が照度に比例する性質を利用して、照度を測ったり、物体表面の反射率を測定したりする光学上の利用（露出計など）。
(2)光の断続に応じて動作する継電器の作用を通じて、一般物理量の遠隔測定、自動制御などの工業的特殊用途に対するセンサへの応用。
(3)外因性型光導電効果は、真性型光導電効果とくらべて励起エネルギーが小さいので、長波長の光に対して応答する。したがって赤外線検出器などとして利用することができる。しかし欠点としては、励起エネルギーが小さいので、室温で不純物準位の大部分の電子（ここではドナー準位を考える）が伝導帯中に励起されてしまい、光導電効果には寄与しなくなる。そのため、外因性形光導電効果は一般には低温にしなければ現われない、などがある。
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