Plaats hier uw vraag of reactie of mening.

"In beide gevallen moet de fotonenergie groot genoeg zijn." Ook goed voor 1e scorepunt? Het is inderdaad een overeenkomst.

Ik zou wel 'om een elektron los te maken / te activeren o.i.d.' er bij willen zien.

Het één is het gevolg van het ander. Voor dat ene punt zou ik het goed rekenen.

Nog een verschil: er worden uit het halfgeleidermateriaal elektronen uit het atoomrooster losgemaakt, dat zijn dus geen vrije elektronen zoals wel bij het foto-elektrische effect.

Losmaken heeft bij foto-elektrisch effect een iets wat andere betekenis dan bij de halfgeleider.

de elektronen krijgen extra energie van een foton en maken een sprong --> zou ik goedkeuren. (losmaken niet genoemd)

"Bij FE effect hoeft het elektron niet precies tussen bepaalde waardes aan energie te hebben om stroom te kunnen geleiden. Dat is bij dit effect wel het geval."

Het is wat onbenullig geformuleerd, maar ik zie wel wat deze leerling bedoelt. Zowel de valentieband als de geleidingsband is in figuur 4 met een eindige breedte getekend. Voor de overgang van de ene naar de andere band moet de energiesprong dus in een bepaalde range liggen, minimaal (laagste G – hoogste V) en maximaal (hoogste G – laagste V). Voor het FE effect is er alleen een minimale energie.

ik heb een aantal leerlingen die een energiediagram/quantumput voor zich zien: "het elektron wordt in beide gevallen naar een hoger energieniveau gebracht" dat is niet "losmaken" maar ik begrijp wel wat er bedoeld wordt...

1. Verschil: foto-elektrische cel is onafhankelijk van intensiteit, zonnepaneel wel. Correct. Mee eens?

2. Overeenkomt: er worden elektronen naar de andere kant geleidt, waardoor er mogelijk stroom kan lopen, net als bij anode en kathode. Nu 0p gegeven, want welke andere kant? Te streng of mee eens?
 

3. in plaats van fotonen wordt benoemd dat licht elektronen los maakt. Ook correct?

4. verandering in energieniveaus van elektronen als overeenkomst. Geen punt, want foton is niet benoemd. Mee eens?

5. overeenkomst: elektronen bewegen alleen tussen vaststaande niveaus. 0p, want dit is algemeen geldend. Mee eens?

6. overeenkomst: deeltjes kunnen zich alleen op energieniveaus bevinden bij FE en ook alleen in bepaalde banden (en dus niet in bandgap) bij zonnecel. 1p, mee eens?

Is deze vraag natuurkundig wel correct?

Het idee lijkt te zijn dat de geleiding in een halfgeleider ontstaat doordat elektronen losgemaakt worden van de individuele atomen als ze van de valentieband naar de geleidingsband gaan. En dan kunnen ze gemakkelijk door het materiaal bewegen.

Maar ook als er geen elektronen in de geleidingsband zitten, maar alleen elektronen ontbreken in de valentieband en er dus 'gaten' in de valentieband zitten, geleidt het materiaal. Dit is het geval in halfgeleiders met p-type doping. Blijkbaar (?) zijn ook de toestanden in de valentieband niet bij 1 atoom gelokaliseerd. Of te wel: klopt het losmaak verhaal wel?

@Hutjens | Datum: Zondag 30 mei 2021, 10:57 uur

1. Nee, bij FE neemt de verzadigingsstroom / aantal elektronen dat per seconde vrijgemaakt wordt toe bij toenemen van intensiteit (dus wel afhakelijk I), en het zonnepaneel werkt ook NIET op een te lage fotonenergie-bron, ongeacht de intensiteit (dan dus niet afhankelijk van I). Dus het foto-elektrisch 'effect' (het losmaken van een elektron door een foton is onafhankelijk, maar een foto-elektrische 'cel' wel (want daar speelt de stroom een rol). Het zonnepaneel proces zoals omschreven is niet afhankelijk van de intensiteit (ik denk dat de leerling uitgaat van wat bekend is van zonnepaneel; hoe meer zon, hoe meer opbrengst, dus afhankelijk van de intensiteit).

2. Inzicht dat bij FE ook elektronen 'verplaatst' moeten worden, lijkt me prima.

3. Licht bestaat uit fotonen. Lijkt me prima?

4. Hmmm... als je 2 goedrekent, dan zou ik deze ook goedrekenen. Natuurkundig zelfs netter (bij FE wordt het ZO hoog dat het elektron vrijkomt). Het is een overeenkomst. Waarom zou je het foton OOK moeten noemen (CV is voorbeeld van een antwoord)

5. Als iets algemeen geldend is, dan mag dat toch wel als argument gegeven worden? Er wordt niet gevraagd om een overeenkomst die ALLEEN voor deze 2 processen geldt. Ik snap wel dat er dan mogelijk een heel scala aan overeenkomsten mogelijk i

6. (slaat ook op 5) Ik denk (maar ik weet het echt niet zeker hoor) dat bij het FE het  / een elektron zich (tot het vrijgemaakt wordt) in ALLE energieniveaus kan bevinden (want een complexe maar wel uniforme structuur in het metaal met overlappende energieniveaus) en pas bij voldoende energie aan het materiaal ontsnapt?

Bij 5 en 6 is dan wel weer dat als een leerling het 'vager' had gehouden het natuurkundig niet incorrect (maar wel veel minder specifiek is)... verdiepen = mogelijk iets natuurkundigs incorrect zeggen = punt toch verliezen :-(