光電面には仕事関数の小さいアルカリ金属が用いられる。内部光電効果を利用したものに比べて暗電流が少ない、線形性が良いなどの特徴を持ち、光やX線の高感度検出や精密測定に用いられる。研究開発や工業生産・測定などの現場で利用されている。放出された光電子のエネルギーや運動量を調べることで物質内部のバンド構造や表面状態などを調べられるため、光電子分光法などの分析手法にも応用される。内部光電効果[編集]内部光電効果:半導体や絶縁体に光を照射すると電子が励起する半導体や絶縁体に充分に短波長の光を照射すると、物質内部の伝導電子が増加する現象、またそれによって起こる電気伝導率が増加するなどの現象を内部光電効果と呼ぶ。photoconduction)、光導電とも言う。半導体や絶縁体において、価電子帯や不純物準位などにある電子が光子のエネルギーを吸収し、伝導帯などへ励起される。この励起された電子を光電子と呼ぶ。これによって伝導電子や正孔が増加するため、導電性が増す。photoconductivity)、光導電性という。この効果は半導体のみならず、酸化物や硫化物、有機物など非常に多様な物質で見られる。応用例[編集]一般に内部光電効果を用いた場合、低電圧で駆動可能、小型化しやすい、丈夫で長寿命、などの利点が得られる。(カメラのCCD、CMOSイメージセンサ)など、接合を用いた半導体光センサ硫化カドミウムなどを用いた光導電セルセレンを用いた撮影用フィルムの感光剤、複写機の感光ドラムなど太陽電池も内部光電効果型の受光素子と言えるが、用語としては光起電力効果が多く用いられる。歴史[編集]1839年、アレクサンドル・エドモン・ベクレルが光起電力効果の研究において、光電効果による光と電流の関係性を見いだした[1][2]。これは薄い塩化銀で覆われた白金の2つの電極を電解液に浸し、片方に光を照射すると光電流が生じる現象(ベクレル効果)として見いだされ、光起電力効果に関する最初の報告となった[3][2]。1887年、ドイツの物理学者ヘルツは、陰極に紫外線を照射することにより、電極間の放電現象が起こって電圧が下がる現象として、光電効果を見出した[4]。翌1888年、金属に短波長の(振動数の大きな)光を照射すると、電子が表面から飛び出す現象がドイツの物理学者ヴィルヘルム・ハルヴァックス(英語版)によって発見された。電子の放出は、ある一定以上大きな振動数の光でなければ起こらず、それ以下の振動数の光をいくら当てても電子は飛び出してこない。振動数の大きい光を当てると光電子の運動エネルギーは変わるが飛び出す電子の数に変化はない強い光を当てるとたくさんの電子が飛び出すが、電子1個あたりの運動エネルギーに変化はないなどの事実が実験により明らかにされた。