Определение времени жизни

В образце создается постоянное тянущее поле от батареи Б₂ ( 1,5В). Напряжение на образце можно изменять с помощью магазина сопротивлений М₁ и измерять вольтметром V₂. Переменный ток коллектора, проходя по сопротивлению R₃, создает на нем переменное напряжение , которое измеряется вольтметром 3. Ток коллектора является линейной функцией концентрации дырок в сечении образца, на котором установлен коллектор.

Проходя расстояние d₁ до коллектора, дырки рекомбинируют с электронами, в результате чего их концентрация по мере удаления от светового пятна уменьшается в соответствии с (3.26) и вблизи коллектора

(3.37)

Соответственно, ток коллектора:

(3.38)

и переменный сигнал на нагрузке:

(3.39)

Измерив зависимость , можно определить . Изменять t_d можно двумя способами: меняя V₌ при постоянном значении х или меняя х при V₌=const. В обоих случаях, построив зависимость или , по наклону полученной прямой можно определить :

(3.40)

или

(3.41)

Определение длины диффузии

В отсутствии тянущего поля дырки из освещенной области полупро­водника будут уходить только благодаря диффузии. Поэтому:

или (3.42)

Измерив зависимость и построив кривую в полулогарифми­ческих координатах, по наклону полученной прямой можно определить двину диффузии L:

(3.43)

Контрольные вопросы

1. Опишите процессы, происходящие при локальном введении в полу­проводник неравновесных неосновных носителей.

2. Опишите процессы, происходящие при локальном введении в полу­проводник неравновесных основных носителей.

3. Выведите уравнение движения пакета неравновесных носителей заряда.

4. Чем определяется направление и скорость движения пакета нерав­новесных носителей заряда?

5. С какой скоростью будет дрейфовать пакет неравновесных носите­лей в собственном полупроводнике?

6. Нарисуйте распределение концентрации неравновесных носителей в отсутствии и при наличии тянущего поля.

7. Выведите соотношение Эйнштейна.

8. В чем состоит идея метода экспериментального определения пара­метров неосновных носителей?

9. Как экспериментально определить дрейфовую подвижность неос­новных носителей?

10. Как экспериментально определить время жизни неосновных носи­телей заряда?

11. Как экспериментально определить длину диффузии неосновных носителей заряда?

12. Что представляет собой экспериментальная установка?

Задание

1. Определить подвижность неосновных носителей заряда.

2. Снять зависимости переменного сигнала от расстояния между зондами х при const и от напряжения смещения V₌ при x=const. Проверить справедливость соотношения (3.39) в обоих случаях и определить время жизни.

3. Снять зависимость от х в отсутствии поля, проверить справедли­вость соотношения (3.42) и определить длину диффузии.

4. Проверить выполнимость соотношения Эйнштейна (12).

Рисунок 3.4 – Осциллограммы коллекторного тока:

а – исходного вида, б-сле прохождения RC

Дата добавления: 2014-11-20