광센서 - 광기전력 발표자료 (다이오드,포토다이오드)

1. 광전효과란 무엇인가

광전효과는 물질에 빛이 닿았을 때 전자가 방출되는 현상을 의미한다. 이 현상은 알베르트 아인슈타인이 1905년에 제안한 광양자 이론을 기반으로 하여 설명된다. 광전효과는 고전적인 파동 이론으로는 설명할 수 없는 여러 현상을 설명해주는 중요한 현상이다. 광전효과의 기본 원리는 빛이 입자처럼 행동하는 성질, 즉 광자가 물질 내 전자에 에너지를 전달하여 전자를 방출시키는 것이다. 특정 물질에 의해 흡수된 광자는 그 물질의 전자에게 에너지를 주어 그 전자가 원자에서 탈출하도록 만든다. 이때 중요한 것은 빛의 세기와 그 광자의 에너지를 결정짓는 파장이 역할을 한다는 점이다. 전자가 방출되기 위해 필요한 최소한의 에너지를 `일 함수`라고 하는데, 이는 각 물질마다 다르다. 만약 입사하는 광자의 에너지가 이 일 함수보다 작으면 전자는 방출되지 않는다. 빛의 에너지는 파장과 반비례 관계가 있다. 즉, 파장이 짧을수록 에너지가 크고, 파장이 길어질수록 에너지는 작아진다. 따라서 자외선과 같은 짧은 파장의 빛은 많은 에너지를 가지고 있어 금속과 같은 물질에서 전자를 방출시키는 데 효과적이다. 그러나 가시광선이나 적…