Welche Ähnlichkeiten und Unterschiede gibt es zwischen Photowiderstand und Halbleiter bezüglich der Leitungsvorgang?

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3 Antworten

Die im Halbleiter induzierte Photoleitfähigkeit beruht darauf, dass durch die einfallenden Photonen Trägerpaare erzeugt werden, die, solange sie nicht rekombinieren für ein Ungleichgewicht sorgen und während dieser Zeit immer wieder Elektronen von den Kontakten nachgeliefert werden können. In Photowiderständen wird dieser Effekt insoweit kultiviert, dass die Trägerlebensdauer möglichst hoch sein muss und die Struktur möglichst große Unterschiede zwischen Dunkelleitfähigkeit und Hellleitfähigkeit entstehen.

Im normalen Halbleitermaterial ist die Trägerlebensdauer sehr klein, und die Photonen erzeugen Trägerpaare, die sofort an den Kontakten rekombinieren, wie auch in der Photodiode. Der Unterschied beim Bauelement ist, dass Photowiderstände hohe Empfindlichkeit pro Photon erreichen, also Tausende von Elektronen bei einem Photoneneinschlag fließen können. Allerdings ist dieser Effekt sehr langsam. Photodioden dagegen z.B. erzeugen 1 Trägerpaar pro Photon, sind damit sehr schnell, haben aber den maximalen Wirkungsgrad von 1 Elektron pro Photon.

Mehr in Sze, Physics of Semiconductor Devices, oder Bube, Photoconductivity of Solids.

Wie du siehst, gibt es ganz Bücher zu dem Thema und nimm den Text oben als ganz grobe Beschreibung des Effekts.

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Kommentar von jorgang
18.12.2015, 20:55

danke für den Stern!

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Ein Photowiderstand ist meistens aus einem Halbleitermaterial hergestellt, von daher gibt es in diesem Fall keinen Unterschied.

Wenn du das Verhalten von lichtgeschützt eingebauten Halbleitern meinst, liegt der Unterschied darin, wodurch die Leitfähigkeit induziert wird. Im Modell der Energiebänder der Elektronen im Material heißt die Frage, wodurch Elektronen vom "Valenzband" (unteres, in Ruhe vollständig gefülltes Band) in das "Leitungsband" (oberes, in Ruhe vollständig leeres Band) angehoben werden.

Kannst du dir hiermit die Frage selbst beantworten?

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ist ungefähr der gleiche unterschied wie zwischen einem golf und einem volkswagen. ein photowiderstand IST ein halbleiter. eben einer, der nicht elektrisch angeregt wird, sondern optisch.

lg, Anna

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