Fotovodivosť je optoelektrický jav, keď sa materiál stáva elektricky vodivým v dôsledku absorpcie elektromagnetického žiarenia, napr. svetla.
Fotoelektrický jav: Mnoho kovov emituje elektróny, keď sú ožiarené. V prípade fotoemisie, keď elektrón v materiáli pohltí energiu fotónu a dodaná energia je väčšia ako energia potrebná na opustenie materiálu, bude emitovaný.
Albert Einstein dostal Nobelovou cenu v roku 1921 za výskum fotoelektrického javu. Energia potrebná na emitovanie elektrónu je v literatúre známa ako výstupná práca kovu φ.
Emisia fotónu: Ak elektrón padne na nižšiu energetickú hladinu, kde sa stretne s dierou, uvoľní kvant energie v podobe fotónu. Vlnová dĺžka fotónu závisí od šírky pásma medzi dvomi hladinami polovodiča. Svetlo sa vyžaruje ako násobok istej minimálnej jednotky energie. Veľkosť tejto jednotky je práve energia fotónu.
Energia fotónu je: , kde c je rýchlosť svetla vo vákuu.
Vypočítajte rozsah vlnových dĺžok, ktoré nie sú absorbované germániom Ge, uvažujte šírku zakázaného pásma Ge = 0,66 eV.
Absorpcia svetla v polovodiči spôsobuje vznik páru e–-h+, keď je energia dopadajúcich fotónov väčšia ako šírka zakázaného pásma (energetická vzdialenosť dvoch hladín) materiálu Eg. Pre Ge je minimálna hodnota energie pohlteného fotónu:
. Fotóny o vlnovej dĺžke:
budú pohltené v polovodiči.
Predpokladáme, že hc = 1,24 eVμm. Maximálna hodnota vlnovej dĺžky fotónu pre uvoľnenie páru e–-h+ z Ge je: λ < 1878 nm.
Všetky fyzikálne javy popísané v tejto kapitole majú špecifické aplikácie v optoelektronike a príbuzných fyzikálnych vedách.