SPRAWOZDANIE

Instytut Fizyki PWr, Fizyka przyrządów półprzewodnikowych		Ćwiczenie nr V: Fotodioda
Wydział Elektroniki Rok akadem. 2009/2010	Grupa 3/A	16:10 data 7.03.10

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest pomiar charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) fotodiody nieoświetlonej i oświetlonej oraz sprawdzenie prawa odwrotnych kwadratów

2. Opis ćwiczenia:

W ćwiczeniu został wykorzystany układ zawierający źródło napięcia, amperomierz, woltomierz, opornicę suwakową oraz diodię.

Rys.1.Układ do pomiaru charakterystyk I-V fotodiody

Wykorzystane wzory fizyczne:

(1)

gdzie:

- oporność szeregowa

Ponadto wykorzystano wzory:

- na natężenie prądu elektrycznego:

,

- na opór:

,

3. TABELA z przykładowymi niepewnościami pomiarowymi:

	Prąd	Napięcie
Klasa	±0,3%±3dgt	±0,05%±3dgt
Przykładowe wielkości wraz z błędami	3±0,009mA	0,62±0,004V

4. Wykresy oraz obliczenia:

Kolejność wg kolejności poleceń w instrukcji do zadania.

Ad.1.

Odczytuję współczynnik kierunkowy prostej, powstałej w wyniku aproksymacji punktów charakterystyka I-V z zakresie dużych napięć:

Obliczam oporność szeregową;

Na podstawie równania opisującego prostą aproksymacji wyliczam wysokość bariery potencjału:

Ad. 2.

Uzyskana wartość przerwy wzbronionej
jest zbliżona do tablicowej przerwy wzbronionej krzemu
. Na tej podstawie wnioskuję, iż fotodioda została wykonana z KRZEMU.

Ad. 3.

Prąd płynący przez diodę	Prąd zwarcia fotodiody	Napięcie rozwarcia
37mA	-28,8 μA	0,372 V
31mA	-23,8 μA	0,366 V
25mA	-18,8 μA	0,356 V
19mA	-13,8 μA	0,346 V
13mA	-8,74 μA	0,325 V
7mA	-3,9 μA	0,3 V

Ad.4.

a)

Obliczam oporność szeregowa:

b)

Dla zmieny wartości prądu
dopasowałem prostą o wspólczynniku kierunkowym

a = 2253,2 . Po uwzględnieniu jednostki
obliczam oporność szeregową

c)

Obliczone wartości oporności szeregowej wynoszą kolejno:
Wartości są do siebie zbliżone. Kolejne wartości oporności szeregowej nie są identyczne ze względu na niepewności pomiarowe oraz ogólne zaokrąglenia liczb.

Ad. 5.

Prawo odwrotnych kwadratów jest spełnione, ponieważ na powyższym wykresie widać liniową zależność natężenia fotoprądu od kwadratu odwrotności odległości.

---