固體中的光電效應
光電效應中的光子-內部結構模型圖正文
電子-內部結構模型圖固體的光電效應有許多種：
光電導 固體受光照而改變其電導率，是最早發現的光電現象（W.史密斯，1873）。半導體和絕緣體都有這種效應（見半導體的光電導）。
光電子發射 固體受光照而向體外發射電子的現象。它是H.R.赫茲1887年在金屬上發現的。根據光電子發射的研究,發展了有實用價值的光電管。其基本結構是:在抽空的玻璃管的一壁上蒸鍍一層發射電子的材料，稱為光陰極。再在它的前面安裝一網狀陰極。當陰極施加正電壓，光束照射到光陰極時，從其中發射出來的電子就趨向陽極，形成光電流。測量光電流的大小就反映出入射光的強弱。評價光電管的品質的參量主要有兩個：①引起光電子發射的入射光的最長波長，稱為長波限。②每個入射光子所能引起的發射電子的數目，稱為量子產額。工業生產的光電管大都用銫的化合物作光陰極。長波限在0.60～0.65微米,經過複雜的製作工藝,量子產額可略略超過10％。另有一種光陰極稱為S-I光陰極,長波限可達1.1微米，但這時的量子效率已低於0.1％。正在發展中的新光陰極是在Ⅲ－Ⅴ族半導體（二元或三元）上加一薄層銫的氧化物。長波限可超過1.1微米。在1.1微米處的量子產額比S-I光陰極材料至少大十倍。
光擴散效應 半導體中有兩種載流子，即帶負電的電子和帶正電的空穴。光束照射半導體樣品的一個表面時,如果光子的能量適當,就能同時產生電子和空穴。在接近光照面處，光子激發出來的電子和空穴的濃度很大，越向體內，濃度越小。這一濃度梯度促使電子和空穴都向體內擴散。但兩者的擴散速度不同，一般說來，電子擴散速度較大,因而電子先擴散到樣品的背光那一面,在樣品中建立起一個阻止電子擴散而加速空穴擴散的電場。達到穩定狀態時，電場的大小正好使電子流密度和空穴流密度相等。這時在樣品的兩邊之間建立起一開路電壓，稱為擴散電壓（圖a）。這個現象稱為光擴散效應，也稱丹倍效應。光擴散電壓比較小，常常被其他更顯著的效應所遮蓋，不易測量。
固體中的光電效應光磁電效應 設半導體樣品本身是均勻的,但放在一個磁場中。圖c中磁場方向垂直紙面向外。在光照下電子和空穴都向體內擴散時，受到磁場的作用，分別朝相反兩個方向偏轉。因而在穩定狀態下，AB之間形成一開路電路。因為它是由“光”和“磁”的存在而產生的“電”，因而稱為光磁電效應。
光子曳引效應 與上述幾種效應的起源不同，如果入射光的光子能量不足以產生電子-空穴對,但光子可以將動量傳遞給樣品內已有的載流子,譬如說(N型半導體)，從而加快電子在光照方向的運動。電子向背光的一端積累，會產生一電場，從而減緩電子的運動。達到穩定狀態時，動量的轉移速率正好為電場力所平衡。在強雷射照射下，可以觀測到一個開路電壓，稱為光子曳引效應。
