Кіріспе
ЭМ сәулесін сіңіру электр өткізгіштігін арттыратын материалдың қасиеті. Фотоөткізгіштік – бұл материалдың көрінетін жарық, ультракүлгін, инфрақызыл немесе гамма сәулелері сияқты электромагниттік сәулелерді сіңіруі нәтижесінде электр өткізгіштігінің артуымен байланысты оптикалық және электр құбылысы. Жарымөткіш сияқты материал жарықты сіңірген кезде, бос электрондар мен тесіктердің саны артып, нәтижесінде электр өткізгіштігі жоғалады. Қоздыру үшін, жарымөткішке түсетін жарық энергиясы, электрондарды энергиялық аймақтар арасында жылжытуға немесе энергиялық аймақтағы қоспаларды қоздыруға жеткілікті болуы керек. Егер жарымөткішпен тізбекте ауытқу кернеуі және жүктемелік кедергі қолданылса, материалдың электр өткізгіштігінің өзгеруі тізбек арқылы өтетін токқа әсер етеді және жүктемелік кедергілердегі кернеудің төмендеуін өлшеуге болады. Фотоөткізгіш материалдардың классикалық мысалдары: күміс сульфиді мен күміс бромидіне негіделген фотопленкалар: Кодахром, Фудзифильм, Агфахром, Ильфорд және т.б.; фотокөшіруде (ксерография) кеңінен қолданылатын өткізгіш полимер поливинилкарбазол; инфрақызыл сәулелерді анықтауға қолданылатын қорғасын сульфиді, мысалы, АҚШ-тың «Сидвиндер» және бұрынғы Кеңес Одағының (қазіргі Ресей) «Атолл» жылу іздейтін зымырандары; ерте теледидар мен ксерографияда қолданылған селен. Молекулалық фотоөткізгіштерге органикалық, органикалық емес және сирек кездесетін координациялық қосылыстар жатады.
Photoconductivity is an optical and electrical phenomenon in which a material becomes more electrically conductive due to the absorption of electromagnetic radiation such as visible light, ultraviolet light, infrared light, or gamma radiation. When light is absorbed by a material such as a semiconductor, the number of free electrons and holes increases, resulting in increased electrical conductivity. To cause excitation, the light that strikes the semiconductor must have enough energy to raise electrons across the band gap, or to excite the impurities within the band gap. When a bias voltage and a load resistor are used in series with the semiconductor, a voltage drop across the load resistors can be measured when the change in electrical conductivity of the material varies the current through the circuit. Classic examples of photoconductive materials include:
photographic film: Kodachrome, Fujifilm, Agfachrome, Ilford, etc., based on silver sulfide and silver bromide. the conductive polymer polyvinylcarbazole, used extensively in photocopying (xerography);
lead sulfide, used in infrared detection applications, such as the U. S. Sidewinder and Soviet (now Russian) Atoll heat seeking missiles;
selenium, employed in early television and xerography. Molecular photoconductors include organic, inorganic, and – more rarely – coordination compounds.
Қолданбалар
Фотоөткізгіш материал схеманың бір бөлігі ретінде қосылғанда, ол жарық интенсивтігіне байланысты кедергісі өзгеретін резистор ретінде жұмыс істейді. Осы ретте материал фоторезистор (сондай-ақ жарыққа тәуелді резистор немесе фотожелізгіш деп те аталады) деп аталады. Фоторезисторлардың ең көп қолданылатын саласы – фотодетекторлар, яғни жарық интенсивтігін өлшейтін құрылғылар. Фоторезисторлар ғана фотодетекторлардың түрі емес, сонымен қатар зарядталған құрылғылар (CCD), фотодиодтар және фототранзисторлар да бар, бірақ олардың арасында фоторезисторлар ең көп таралғандары. Фоторезисторлар жиі қолданылатын фотодетекторлардың мысалдары: камерадағы жарық өлшегіштер, көше шамдары, сағат радиолары, инфрақызыл детекторлар, нанофотондық жүйелер және төмен өлшемді фотосенсорлық құрылғылар.
Сезімталдық
Сенсибилизация – фотоөткізгіш материалдардың жауабын күшейтуге арналған маңызды инженерлік процедура.
Теріс фотоөткiзгiштiк
Кейбір материалдар жарыққа түскен кезде фотоөткізгіштігінің нашарлауын көрсетеді. Бір көрнекті мысал - сутекті аморфты кремний (a-Si:H), онда фотоөткізгіштіктің тұрақсыз төмендеуі байқалады (Стейблер–Вронски эффектісін қараңыз). Теріс фотоөткізгіштік көрсететін басқа материалдар: ZnO наножиектер, молибден дисульфиді, графен, индий арсениді наножиектер, әшекейленген көміртектік нанотүтіктер және металл нанобөлшектер. Қолданылған айнымалы ток кернеуі және ультракүлгін сәулелендіру кезінде ZnO наножиектер айнымалы ток жиілігіне байланысты оңнан теріс фотоөткізгіштікке үздіксіз өтеді. Бір көрнекті мысал - CH3NH3(Mn:Pb)I3. Бұл материалда жарықпен шақырылған магниттелу балқуы да көрсетілді.