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.
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