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Lexikon der Chemie: Photoeffekte

Photoeffekte, photoelektrische Effekte, lichtelektrische Effekte, alle Erscheinungen, bei denen durch Wechselwirkung der Materie mit Strahlung von sichtbarem und UV-Licht, Röntgenstrahlung oder radioaktiver Strahlung bewegliche Ladungsträger erzeugt werden. Man unterscheidet verschiedene Arten der P.

1) Äußerer P. (Photoemissionseffekt). Die Energie der erzeugten Ladungsträger ist so groß, daß diese den Festkörper (z. B. Alkalimetalle) verlassen (Austrittsarbeit) und durch den angrenzenden gasgefüllten Raum oder durch ein Vakuum hindurch von einer Anode aufgenommen werden können (Photozellen).

2) Innerer P. (Photoleitungseffekt, Halbleiter-Photoeffekt). Die freigesetzten Ladungsträger verlassen den Festkörper nicht. Der innere P. ist charakterisiert durch eine durch elektromagnetische Strahlung verursachte oder erhöhte elektrische Leitfähigkeit des bestrahlten Stoffes (z. B. Se, GaAs, InP, GaP, CdS, Ge, Si). Eine spezielle Variante ist der Sperrschicht-Photoeffekt (Photo-Volta-Effekt). Durch Lichtabsorption in einer Halbleiter-Halbleiter-, Halbleiter-Metall- oder Metall-Elektrolyt-Sperrschicht werden Paare von Ladungsträgern erzeugt und im Feld der Sperrschicht getrennt. Dadurch wird eine Spannung aufgebaut oder eine Stromänderung in einem anliegenden Stromkreis bewirkt. Der innere P. wird in Photowiderständen, Photoelementen, Photodioden und Phototransistoren ausgenutzt.

3) Atomarer P. (Photoionisation), das Herauslösen von Elektronen aus Atomen in Gasen und Dämpfen, wie es in höheren atmosphärischen Schichten, bei der Gasentladung oder in Zählrohren beobachtet wird. Voraussetzung ist, daß die Energie der ionisierenden Strahlung größer ist als die Ionisierungsenergie. Durch die Photoionisation werden aus Molekülen Radikalkationen gebildet (Photoelektronenspektroskopie).

4) Kernphotoeffekt. Durch energiereiche Strahlung werden Ladungsträger gebildet und Kernreaktionen ausgelöst.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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