Cím: Fényelektromos jelenségek félvezetőkben
Szerző(k):  Vesztergombi György 
Füzet: 1970/április, 190. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szakmai cikkek

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Költői hasonlattal élve a félvezetők olyan ,,mimózalelkű teremtmények'', amelyek már attól is ,,elpirulnak'' ‐ ellenállást vagy áramot változtatnak ‐, ha csak rájuk néz az ember; nem is szólva arról, hogy milyen erős változásokat okoz ‐ mint az egyik pályázó említi ‐, ha csak megérintik őket mérés közben. A félvezetős pályázat II. fordulójában éppen az volt a pályázók feladata, hogy megvizsgálják, milyen törvényszerűségeket követ ez az ,,elpirulás'' a ,,ránézés'', azaz a megvilágítás erősségének függvényében.
A fényelektromos jelenségek elve, legalábbis ezen a szinten nagyon egyszerű. A megvilágított félvezetőkbe ütköző fotonok energiájukat leadva elektronokat juttatnak a vegyértéki sávból a vezetési sávba, és így megnő a vezetőképesség. Ez persze csak akkor lehetséges, ha a fotonok energiája, E=hv elegendő a tiltott sávon való áthaladáshoz. Germániumnál például ez a tiltott energiasáv 0,72eV széles, a szilíciumnál viszont 1,21eV, ezért a szilícium esetén csak nagyobb energiájú fotonok hatására lépnek fel fényelektromos jelenségek.
Diódák esetén a pn átmenetben vagy annak környezetében a foton hatására keletkező elektron‐lyuk párt a határrétegben állandóan meglevő feszültségkülönbség szeparálja, az elektron az n-, a lyuk a p-típusú oldal felé halad. Így jön létre a fényelem.
Tranzisztor esetén ezek a fény hatására bekövetkező változások még a tranzisztor erősítésének arányában fel is erősödnek.
Jóval nehezebb a kísérleti helyzet. Különösen nagy problémát okozott a pályázóknak a fényenergia mérése. Adott spektrális összetétel esetén még csak könnyen lehetett relatív méréseket végezni az 1/r2 távolságtörvény felhasználásával, amely szerint ugyanaz a fényforrás kétszer akkora távolságról negyedannyi fényenergiát sugároz ugyanakkora felületre; de megfelelő műszerek hiányában nagyon kevés pályázó tudott valamit mondani a különböző színű fényforrások fényerejéről. Emiatt sokan lemondtak a különböző színű megvilágításokkal végzett kísérletekről, pedig már az is önmagában érdekes lett volna, ha külön-külön megvizsgálják, mondjuk kvarclámpával vagy infralámpával ugyanazokat a paramétereket, amelyeket fehér fénnyel megvizsgáltak.
Néhány pályázó észrevette, hogy milyen erősen zavarják a kísérleteket a hójelenségek, de senki sem végzett arra vonatkozó részletes vizsgálatokat, hogy például mennyire változik meg a fényérzékenység a hőmérsékletváltozás hatására.
Egészében véve a beküldött dolgozatok most is gondos felkészülésről és lelkiismeretes munkáról tanúskodtak. További szép eredményt várunk a harmadik fordulótól, melynek határideje jún. 16. Néhány időközben elkésve érkezett dolgozatot akkor fogunk pótlólag elbírálni.