Corriente fotoeléctrica

La fotocorriente es la corriente eléctrica que fluye a través de un dispositivo fotosensible , como un fotodiodo , como resultado de la exposición a energía radiante . La fotocorriente puede producirse como resultado del efecto fotoeléctrico , fotoemisivo o fotovoltaico . La fotocorriente puede incrementarse mediante la ganancia interna causada por la interacción entre iones y fotones bajo la influencia de campos aplicados, como ocurre en un fotodiodo de avalancha (APD).

Cuando se utiliza una radiación adecuada, la corriente fotoeléctrica es directamente proporcional a la intensidad de la radiación y aumenta con el incremento del potencial de aceleración hasta alcanzar un valor máximo, momento en el que deja de aumentar con un mayor incremento del potencial de aceleración. El valor máximo de la corriente fotoeléctrica se denomina corriente de saturación . El valor del potencial de retardo en el que la corriente fotoeléctrica se anula se denomina tensión de corte o potencial de frenado para la frecuencia dada del rayo incidente.

La generación de una fotocorriente constituye la base de la célula fotovoltaica .

Una técnica de caracterización denominada espectroscopia de fotocorriente ( PCS ), también conocida como espectroscopia de fotoconductividad , se utiliza ampliamente para estudiar las propiedades optoelectrónicas de semiconductores y otros materiales que absorben luz. ^{[ 1 ]} La configuración de la técnica consiste en tener un semiconductor en contacto con electrodos que permiten la aplicación de una polarización eléctrica, mientras que, simultáneamente, una fuente de luz sintonizable incide con una longitud de onda (energía) y potencia específicas, generalmente pulsada por un modulador mecánico. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La magnitud medida es la respuesta eléctrica del circuito, acoplada al espectrógrafo obtenido al variar la energía de la luz incidente mediante un monocromador . El circuito y la óptica se acoplan mediante un amplificador lock-in . Las mediciones proporcionan información relacionada con la banda prohibida del semiconductor, lo que permite identificar diversas transiciones de carga, como las energías de excitones y triones . Esto es de gran relevancia para el estudio de nanoestructuras semiconductoras, como pozos cuánticos ^{[ 4 ]} , y otros nanomateriales, como monocapas de dicalcogenuros de metales de transición ^{[ 5 ]} .

Además, al utilizar una platina piezoeléctrica para variar la posición lateral del semiconductor con precisión micrométrica, se puede generar una imagen micrográfica en falso color de los espectros para diferentes posiciones. Esto se denomina microscopía de fotocorriente de barrido ( SPCM ). ^{[ 6 ]}

• Fotoconductividad
• Fotocorriente transitoria (TPC)

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