Порядок выполнения работы. Включить установку в сеть и прогреть ее в течении пяти минут

Включить установку в сеть и прогреть ее в течении пяти минут.

1. Исследование спектральной характеристики фототока полупроводников.

Номера исследуемых образцов согласовываются с преподавателем.

Установить ширину выходной щели 0,3 мм. Установить в рабочее положение образец с заданным номером. Вращая барабан настройки монохроматора, определить по его шкале коротковолновую и длинноволновую границы спектральной характеристики фототока, при этом для исключения перегрузки индикатора своевременно переключать пределы измерения на менее чувствительные и отрегулировать ширину входной щели так, чтобы максимальное показание индикатора было равно «100». В пределах полученной области изменения фототока в 12 – 15 точках, с учетом граничных, снять зависимость фототока от длины возбуждающего света для заданного образца. Результаты занести в таблицу.

Показания шкалы барабана

λ, мкм

Фототок в Относитель- ных единицах

J/J^max

Повторить измерения для остальных образцов.

2. Определение времени жизни неравновесных носителей заряда.

Установить в рабочее положение образец с нужным номером. Ручку управления шторкой перевести в положение «Закрыто»; переключатель режима – в положение «τ»; частоту в положение «0,1 кГц»; переключатель «Множитель частоты» - в положение «х1»; переключатель «Пределы измерения» в положение, удобное для измерения. Отрегулировать ширину выходной щели так, чтобы показания индикатора было равно «100». Зарегистрировать по индикатору значение амплитуды фототока. Рассчитать значение J = =0.707Jст. Изменяя частоту с помощью ручки “Частота» и переключателя «Множитель частоты», определить значение F, при котором J = 0,707Jст.

Повторить измерения для других образцов.

3. По результатам таблицы п.1 построить в одной системе координат зависимости J/J_max = f(λ) для исследованных образцов. Используя графики, определить оптическую ширину запрещенной зоны исследованных образцов полупроводников (в эВ) по формуле

ΔEgo = 10⁶(hc/q λ),

где h – 6.625·10^-34 Дж/с; q = 1,610^-19 Кл; с = 3·10⁸ м/с – скорость света; λ – длинноволновая граница спектральной характеристики фототока, мкм. По величине ΔEg сделать вывод: из какого полупроводника изго-товлены исследованные образцы.

4. По формуле (2.13), используя результаты измерений по п.2, определить время жизни неравновесных носителей заряда и сделать вывод: какие из исследованных образцов содержат примеси.

5. Оформить отчет.

Содержание отчета

1. Цель и задачи исследования.

2. Результаты эксперимента.

3. Анализ полученных данных и выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Различие между собственным и примесным поглощением.

2. Что такое неравновесные носители заряда? Поясните механизм их образования.

3. Почему коэффициент поглощения света меньше при непрямых переходах?

4. Чем определяется время жизни неравновесных носителей заряда?

5. Механизмы рекомбинации.

6. Что такое спектральная характеристика фототока?

7. Почему фоторезистор не имеет смысла делать из полупроводников большой толщины?

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ Р – N – ПЕРЕХОДА

Цель работы: теоретическое и экспериментальное изучение электронно-дырочного перехода в полупроводниках.

Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь

Дата добавления: 2015-06-26