Лабораторная работа: Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов

Физика
144

Введение

Исследование фотоэлектрических свойств полупроводников осуществляется с помощью монохроматора, схема которого представлена на рисунке. Световой поток от галогенной лампы E, питаемой от источника G, через щель монохроматора F, ширина которой регулируется микрометрическим винтом, поступает на диспергирующее устройство P.

Схема для исследования фотоэлектрических свойств полупроводников

Это устройство представляет собой призму, поворачивая которую с помощью барабана, можно освещать ФP светом определенной длины волны. ны волны. На выходе монохроматора установлены исследуемые образцы (R) полупроводника 1 и 2. Изменение проводимости фиксируется с помощью цифрового омметра PR.

В настоящей работе исследование фотоэлектрических свойств полупроводников проводится на примере материалов, применяемых в промышленных фоторезисторах. на основе сульфида кадмия (CdS) и селенида кадмия (CdSe), обладающие высокой чувствительностью к излучению видимого диапазона спектра


Возможно вы искали - Дипломная работа: Проектирование ТЭЦ-400

1. Исследование спектральной зависимости фотопроводимости

Экспериментальные результаты для 1-ого образца

Деление по барабану l, мкм

Эl,

усл. ед.

 RС, МОм gс, мкСм gф, мкСм

gф',

Похожий материал - Лабораторная работа: Расчёт гидросистемы

усл. ед.

 gф'/gф' max, о. е.
500 0,475 0,14 3,950 0,253 0,153 1,094 0,017
600 0,476 0,141 4,000 0,250 0,150 1,064 0,016
700 0,477 0,143 3,900 0,256 0,156 1,094 0,017
800 0,478 0,145 3,600 0,278 0,178 1,226 0,019
900 0,479 0,147 3,450 0,290 0,190 1,292 0,020
1000 0,48 0,15 3,100 0,323 0,223 1,484 0,023
1100 0,481 0,153 2,800 0,357 0,257 1,681 0,026
1200 0,482 0,157 2,600 0,385 0,285 1,813 0,028
1300 0,484 0,163 2,250 0,444 0,344 2,113 0,033
1400 0,487 0,172 2,000 0,500 0,400 2,326 0,036
1500 0,49 0,182 1,680 0,595 0,495 2,721 0,042
1600 0,494 0,195 1,300 0,769 0,669 3,432 0,053
1700 0,499 0,21 0,820 1,220 1,120 5,331 0,082
1800 0,505 0,228 0,260 3,846 3,746 16,430 0,254
1900 0,512 0,248 0,140 7,143 7,043 28,399 0,439
2000 0,52 0,27 0,100 10,000 9,900 36,667 0,567
2100 0,528 0,295 0,075 13,333 13,233 44,859 0,694
2200 0,536 0,323 0,060 16,667 16,567 51,290 0,793
2300 0,545 0,353 0,048 20,833 20,733 58,735 0,908
2400 0,555 0,385 0,040 25,000 24,900 64,675 1,000
2500 0,566 0,42 0,045 22,222 22,122 52,672 0,814
2600 0,579 0,46 0,065 15,385 15,285 33,227 0,514
2700 0,594 0,505 0,095 10,526 10,426 20,646 0,319
2800 0,611 0,56 0,180 5,556 5,456 9,742 0,151
2900 0,629 0,63 0,472 2,119 2,019 3,204 0,050
3000 0,649 0,71 1,490 0,671 0,571 0,804 0,012
3100 0,672 0,83 2,450 0,408 0,308 0,371 0,006
3200 0,697 0,99 2,700 0,370 0,270 0,273 0,004
3300 0,725 1,17 2,900 0,345 0,245 0,209 0,003
3400 0,758 1,37 2,050 0,488 0,388 0,283 0,004
3500 0,8 1,6 3,100 0,323 0,223 0,139 0,002

γС = 1/ RС - проводимость полупроводника на свету

gф = gС - 1/RT, где где RT = 10 Мом - фотопроводимость полупроводника

γ΄Ф = γФ/Эλ приведенную фотопроводимость (изменение проводимости полупроводника под действием единицы энергии падающего излучения)

γ΄Ф/γ΄Фmax- относительная фотопроводимость, где γ΄Фmax - максимальное значение приведенной фотопроводимости для исследованного образца.

Очень интересно - Дипломная работа: Разработка и монтаж лабораторного стенда на основе преобразователя ЭТ6

Примеры расчетов:

γС = 1/ RС = 1/3,950 = 0,253

gф = gС - 1/RT= 0,253 – 1/10 = 0,153

γ΄Ф = γФ/Эλ = 0,153/0,14 = 1,094

γ΄Ф/γ΄Фmax= 1,094/ 64,675 = 0,017

Вам будет интересно - Контрольная работа: Оптична сила лінз

График 1. Спектральная зависимость фотопроводимости

фотопроводимость монохроматор кадмий спектральный

Из графика находим длинноволновую границцlПОР = 0,517 мкм;


Похожий материал - Дипломная работа: Рассеяние электронной плотности в металлах и ионных кристаллах по рентгенографическим данным

- энергия активации фотопроводимости

где h = 4,14×10-15 эВ×с - постоянная Планка, c = 3×108 - скорость света, DЭ - ширина запрещенной зоны.

DЭ = (4,14×10-15 *3×108 )/0,517*10-6 = 2,402 эВ

2. Исследование зависимости фотопроводимости от интенсивности облучения