Photocourant - Photocurrent

Le photocourant est le courant électrique traversant un dispositif photosensible , tel qu'une photodiode , résultant de l'exposition à une puissance rayonnante . Le photocourant peut se produire en raison de l'effet photoélectrique , photoémissif ou photovoltaïque . Le photocourant peut être amélioré par un gain interne provoqué par l'interaction entre les ions et les photons sous l'influence des champs appliqués, comme cela se produit dans une photodiode à avalanche (APD).

Lorsqu'un rayonnement approprié est utilisé, le courant photoélectrique est directement proportionnel à l'intensité du rayonnement et augmente avec l'augmentation du potentiel d'accélération jusqu'à ce que le stade soit atteint lorsque le photo-courant devient maximal et n'augmente pas avec une augmentation supplémentaire du potentiel d'accélération. La valeur la plus élevée (maximum) du photo-courant est appelée courant de saturation . La valeur du potentiel de retard à laquelle le photo-courant devient nul est appelée tension de coupure ou potentiel d'arrêt pour la fréquence donnée du rayon incident.

Photovoltaïque

La génération d'un photocourant constitue la base de la cellule photovoltaïque .

Spectroscopie photocourante

Une technique de caractérisation appelée spectroscopie à photocourant ( PCS ), également connue sous le nom de spectroscopie de photoconductivité , est largement utilisée pour étudier les propriétés optoélectroniques des semi-conducteurs et d'autres matériaux absorbant la lumière. La configuration de la technique implique d'avoir un semi-conducteur en contact avec des électrodes permettant l'application d'une polarisation électrique, tout en même temps une source lumineuse accordable incidente avec une longueur d'onde (énergie) et une puissance spécifiques, généralement pulsées par un hacheur mécanique.

La grandeur mesurée est la réponse électrique du circuit, couplée au spectrographe obtenue en faisant varier l'énergie lumineuse incidente par un monochromateur . Le circuit et l'optique sont couplés à l'aide d'un amplificateur de verrouillage . Les mesures donnent des informations relatives à la bande interdite du semi-conducteur, permettant l'identification de diverses transitions de charge comme les énergies des excitons et des trions . Ceci est très pertinent pour l'étude des nanostructures semi-conductrices comme les puits quantiques et d'autres nanomatériaux comme les monocouches de dichalcogénure de métal de transition .

De plus, en utilisant une platine piézo pour faire varier la position latérale du semi-conducteur avec une précision micrométrique, on peut générer une image micrographique en fausses couleurs des spectres pour différentes positions. C'est ce qu'on appelle la microscopie à photocourant à balayage ( SPCM ).