Процесс генерации неравновесных носителей заряда при облучении полупроводника называется внутренним
фотоэффектом. Дополнительная электропроводность полупроводника, которая возникает за счет избыточных неравновесных носителей заряда, генерируемых излучением, называется фотопроводностью.
В зависимости от энергии световых квантов может возбуждаться собственная и примесная фотопроводимость. Когда энергия поглощенного электроном фотона не меньше ширина запрещенной зоны, происходит его переход из валентной зоны в зону проводимости (переходы 1,3 рис.6.1). Генерируемые электрон и дырка. Имеет место собственная, или биполярная фотопроводимость, величина которой определяется формулой (6.6). Примесная фотопроводимость наблюдается при значительно меньшей частоте, или большей длине волны. В этом случае для ионизацидомишкових атомов (переходы 2,4 рис.6.1) необходима значительно меньшая энергия фотона. "Красная" предел примесной фотопроводимости выражается аналогичным (6.8) соотношением, если ?Eg заменить энергию активации донора ED или акцептора ЕА. Для возбуждения примесной фотопроводимости примесные атомы
еще должны быть термически ионизированы. То есть температура фотопроводника должна быть ниже, чем температура истощения примеси.
Как собственная, так и примесная фотопроводимость зависят от длины волны излучения (рис.6.2). В области коротких длин волн наблюдается собственная фотопроводимость, а в длинноволновой области - примесная, причем примесных полос может быть несколько в соответствии с различными энергиями активации различных примесей. Спад фотопроводимости со стороны больших длин волн (правый спад на рис.6.2) обусловлен энергетическими ограничениями, когда энергия фотонов уже меньше ширины запрещенной зоны, или энергии активации примеси. Спад со стороны коротких длин волн объясняется так называемым екситонним поглощением, введенным впервые Френкельом. Электрон не теряет полностью связи с дыркой. Таким образом, Экситон - это пара электрон-дырка, которые могут или рекомбинировать, или распасться на свободные носители заряда.