Quang dẫn là một hiện tượng điện quang trong đó vật liệu trở nên dẫn điện hơn bằng cách hấp thụ bức xạ điện từ như ánh sáng khả kiến, tia hồng ngoại, tia cực tím hoặc bức xạ gamma.

Bạn đang xem: Chất nào là chất quang dẫn?

Đây là một câu trả lời chi tiết cho câu hỏi: “Chất nào là chất quang dẫn?” kèm theo lời giải dễ hiểu và kiến ​​thức ứng dụng do Top Solutions biên soạn, là tài liệu học tập hữu ích giúp các em ôn tập tốt hơn.

Trắc nghiệm: Chất nào là chất quang dẫn?

A.Cừ

B. Pb

C.PbS

D.Al

Trả lời:

Câu trả lời chính xác: C.PbS

PbS là chất quang dẫn

Kiến thức dùng để trả lời câu hỏi.

1. Chất quang dẫn là gì?

Quang dẫn là một hiện tượng điện quang trong đó vật liệu trở nên dẫn điện hơn bằng cách hấp thụ bức xạ điện từ như ánh sáng khả kiến, tia hồng ngoại, tia cực tím hoặc bức xạ gamma.

Theo hiệu ứng quang điện, khi một photon được hấp thụ bởi một vật liệu như chất bán dẫn, số lượng electron tự do và lỗ trống electron tăng lên, dẫn đến độ dẫn điện của nó tăng lên.

Để gây ra sự kích thích, ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn phải có đủ năng lượng để nâng các electron qua vùng cấm hoặc tạo ra pha tạp trong vùng cấm. Khi có điện áp phân cực và một điện trở tải được nối nối tiếp với mạch chứa thành phần này, có thể đo điện áp rơi trên các điện trở tải khi sự thay đổi độ dẫn điện của vật liệu làm thay đổi dòng điện chạy qua nó.

Ví dụ kinh điển về vật liệu quang dẫn là Điện trở quang sử dụng PbS. Hôm nay có:

Polyme dẫn điện như N-Vinylcarbazole, được sử dụng rộng rãi trong photocopy (xerography);

Chì(II) sunfua, được sử dụng trong các ứng dụng tìm kiếm nhiệt hồng ngoại, chẳng hạn như trong Sidewinder của Hoa Kỳ và trong tên lửa tìm nhiệt hồng ngoại Vympel K-13 của Liên Xô (nay là Nga);

Selenium, được sử dụng trong truyền hình thời kỳ đầu và trong xerography.

2. Một số khái niệm liên quan đến hiện tượng quang dẫn.

Một. quang dẫn

Chất quang dẫn là vật liệu dẫn điện kém, nhưng khi được chiếu bằng tia thích hợp thì trở thành chất dẫn điện tốt.

Hiện nay có nhiều chất bán dẫn đồng thời là chất quang dẫn được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và sản xuất như polyme dẫn điện như N-Vinylcarbazole được ứng dụng rộng rãi trong ngành in – photocopy, chì(II) sunfua được ứng dụng trong công nghệ tìm nhiệt hồng ngoại ở một số nước. tên lửa hiện đại như Sidewinder của Mỹ hay Vympel K-13 của Nga,….

b. điện trở quang

Điện trở là một loại linh kiện có bản chất là điện trở được làm bằng chất liệu là chất quang dẫn. Cấu tạo cơ bản của thiết bị này là một dây làm bằng chất quang dẫn gắn trên một đế không dẫn điện.

Điện trở quang được sử dụng rộng rãi hiện nay do khả năng thay đổi giá trị rất lớn, có thể là mọi mức M khi không được chiếu sáng và chỉ còn một mức sau khi được chiếu sáng bằng loại ánh sáng thích hợp.

c. Âm thanh dẫn quang

Quang dẫn là hiện tượng quang dẫn của vật liệu giảm dần sau một thời gian tiếp xúc với ánh sáng. Quang dẫn âm thanh không xảy ra trong tất cả các vật liệu quang dẫn.

Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu cho thấy vật liệu dựa trên silicon vô định hình có độ quang dẫn giảm khá lớn. Một số vật liệu khác cũng có tính chất quang dẫn được ghi nhận cho đến nay như molybdenum disulfide, graphene, dây nano indium arsenide và các kim loại ở dạng hạt nano…

đ. ánh sáng từ tính

Các nghiên cứu được công bố vào năm 2016 cho thấy một số vật liệu quang dẫn có khả năng sở hữu một trật tự từ tính xác định. Một trong những vật liệu đầu tiên được xác nhận về tính chất quang từ là CH3NH3(Mn:Pb)I3. Việc phát hiện ra hiện tượng này, chúng ta có thể ứng dụng sự nóng chảy từ hóa do ánh sáng gây ra trong sản xuất các thiết bị quang học cũng như công nghệ lưu trữ dữ liệu.

3. Ứng dụng của chất quang dẫn

Việc phát hiện ra hiện tượng quang điện được coi là bước phát triển mới trong công nghệ chế tạo. Hiện tượng này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống như:

Làm pin mặt trời: Pin mặt trời hay còn gọi là pin mặt trời hay tấm quang điện. Điều này có tác dụng chuyển đổi năng lượng ánh sáng mà chúng thu được thành điện năng. Bề mặt của tấm năng lượng này được cấu tạo bởi nhiều tế bào quang điện và các phần tử bán dẫn. Đây là một trong những ứng dụng phổ biến của hiện tượng quang điện.

Chế tạo quang trở: quang trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Nó bao gồm một dây làm bằng chất quang dẫn được gắn trên một đế cách điện.

Điốt quang (Photodiode) là một loại điốt bán dẫn có chức năng biến đổi photon thành điện tích dựa trên hiệu ứng quang điện. Nó được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện tử, thiết bị đo đạc, truyền thông tin, v.v.

Hiện tượng quang dẫn cũng được sử dụng để tạo ra các cảm biến hình ảnh như CCD. Cảm biến này giúp chuyển đổi hình ảnh quang học thành tín hiệu điện được sử dụng trong các thiết bị máy ảnh.

Xem thêm: Toán tỉ lệ nghịch và tỉ lệ nghịch lớp 7 , Hsg toán lớp 7

Chế tạo đèn nhân quang: Là linh kiện điện tử chân không trong nhóm đèn nhân quang. Thiết bị này thực hiện phát hiện photon theo hiện tượng quang điện từ đó tạo ra điện tích.