##  [Photoleitfähigkeit](/de/node/65628) 

 Definition

Eine Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit eines Materials infolge Absorption elektromagnetischer Strahlung, die mobile Ladungsträger (z. B. Elektron-Loch-Paare) erzeugt und dadurch die Widerstandsfähigkeit während der Bestrahlung verringert.

 

 

 

 

 

 





## Prinzip

Prinzip

Werden Photonen mit ausreichender Energie absorbiert, entstehen zusätzliche Ladungsträger; die photoleitfähige Änderung hängt vom Absorptionsrate, dem Gleichgewicht von Erzeugung und Rekombination (Trägerlebensdauer) und deren Beweglichkeit ab. Die Leitfähigkeitsänderung skaliert mit der stationären Überschussträgerdichte unter Bestrahlung und angelegtem Feld.

 

 

 

 

 





## Demonstration

Demonstration

Illustratives Szenario — Situation: Ein photoleitfähiger Halbleiterstreifen ist in einer Gleichstrommessschaltung im Dunkeln mit niedrigem Strom betrieben. Erkennung: Eine sichtbare LED wird eingeschaltet und trifft mit Photonenenergie oberhalb der Bandlücke auf den Streifen. Aktion: Der Strom wird vor, während und nach der Beleuchtung aufgezeichnet. Konsequenz: Der Strom steigt während der Beleuchtung (der Widerstand sinkt) und nähert sich nach Ausschalten wieder dem Dunkelwert; Amplitude und zeitliches Verhalten spiegeln Absorption, Trägerlebensdauer und angelegte Spannung wider.

 

 

 

 

## Fehlanwendung

Fehlanwendung

Verwechslung von Photoleitfähigkeit mit dem photoelektrischen Effekt oder dem photovoltaischen Effekt. Der Fehler besteht darin, jeden lichtinduzierten Strom als Elektronenemission oder als erzeugte Spannung zu werten, statt als volumetrische Erhöhung der Ladungsträgerdichte, die die Leitfähigkeit innerhalb des Materials verändert.

 

 

 

 

 





## Konsequenz

Konsequenz

In der Geräteauslegung beeinflusst Photoleitfähigkeit Sensoren und Schaltungen: Sie ermöglicht Lichtsensoren, kann aber auch ungewollte Leckströme oder Rauschen in optisch exponierten Schaltungen verursachen. Zeitverhalten und Amplitude bestimmen die Eignung für Sensorik, Kommunikation oder stabilitätskritische Anwendungen.

 

 

 

 

## Umkehrung

Umkehrung

Ist die Rekombination extrem schnell, dominieren Fallen oder wird Licht nur in einer isolierenden Oberflächenschicht absorbiert, kann die beobachtbare Photoleitfähigkeitsänderung vernachlässigbar oder nichtlinear sein; einige Materialien zeigen dagegen persistente Photoleitfähigkeit aufgrund langsamer Rekombination oder gefangener Ladungen.

 

 

 

 

 





## Abgrenzung

Abgrenzung

Klar innerhalb: Ein homogener Halbleiter, dessen Leitfähigkeit bei Bestrahlung oberhalb der Bandlücke messbar ansteigt. Randfall: Schwach absorbierendes indirektes Bandlückenmaterial mit nur oberflächlicher Photoleitfähigkeit. Klar außerhalb: Photoemission (photoelektrischer Effekt), bei der Elektronen das Material verlassen, und photovoltaische Effekte von Grenzflächen, die primär Spannung erzeugen statt die Volumenresistivität zu ändern.

 

 

 

 

 





## Semantische Spannung

Semantische Spannung

Photoleitfähigkeit ↔ Photovoltaik/Photoemission — beide beruhen auf lichtgenerierten Trägern, jedoch beschreibt Photoleitfähigkeit die volumetrische Leitfähigkeitsänderung unter Bias, während Photovoltaik oder Photoemission Spannungserzeugung bzw. Elektronenemission beschreiben; bei der Auslegung ist zwischen Messmodus, Empfindlichkeit und Schaltungsbedingungen abzuwägen.

 

 

 

 

 





## Synthese

Synthese

Der photoleitfähige Effekt ist die volumetrische elektrische Reaktion auf photonengenerierte Träger: er beschreibt, wie Beleuchtung den stromführenden Weg unter angelegtem Feld verändert und unterscheidet sich damit mechanistisch von Oberflächenemission oder junctionbasierter Spannungserzeugung.