POLITECHNIKA LUBELSKA |
LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ |
---|---|
Masełko Rafał Saran Tomasz Masłyk Monika |
ED 4.3 |
Data: 09.06.2011r. |
Temat: Badanie właściwości optycznych półprzewodników. |
CEL ĆWICZENIA:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z jedną z metod wyznaczania szerokości pasma wzbronionego w półprzewodnikach, poznanie niektórych ich własności optycznych i elektrycznych.
Rys. 1 Wykres widma źródła światła.
λg = 0, 9 * 92, 48 = 533, 23 nm
$E_{g} = \frac{c*h}{\lambda_{g}}$ = $\frac{299792458*4,14*10^{- 15}}{533,23}$ = 2,33*10-9 eV
Rys. 2 Wykres widma transmisji światła dla próbki Arsenku Galu.
λg = 0, 9 * 839, 36 = 755, 42 nm
$E_{g} = \frac{c*h}{\lambda_{g}}$ = $\frac{299792458*4,14*10^{- 15}}{755,42}$ = 1,64*10-9 eV
Rys. 3 Wykres widma transmisji światła dla próbki Tellurku Kadmu.
λg = 0, 9 * 809, 74 = 728, 77 nm
$E_{g} = \frac{c*h}{\lambda_{g}}$ = $\frac{299792458*4,14*10^{- 15}}{728,77}$ = 1,7*10-9 eV
Dioda | Długość fali, nm | Energia, eV |
---|---|---|
|
773,12 | 1,61*10-9 |
|
533,23 | 2,33*10-9 |
|
572,88 | 2,17*10-9 |
|
588,28 | 2,11*10--9 |
|
470,81 | 2,64*10-9 |
|
534,2 | 2,32*10-9 |
|
772,19 | 1,61*10-9 |
|
730,18 | 1,7*10-9 |
|
461,98 | 513,31 | 2,69*10-9 | 2,43*10-9 |
---|
Przykładowe obliczenia:
-dla diody zielonej
$E_{g} = \frac{c*h}{\lambda}$ = $\frac{299792458*4,14*10^{- 15}}{533,72}$ = 2,33*10-9 eV
Rys. 4 Wykres widma dla diody 1.
Rys. 5 Wykres widma dla diody 2.
Rys. 6 Wykres widma dla diody 3.
Rys. 7 Wykres widma dla diody 4.
Rys. 8 Wykres widma dla diody 5.
Rys. 9 Wykres widma dla diody 6.
Rys. 10 Wykres widma dla diody 7.
Rys. 11 Wykres widma dla diody 8.
Rys. 12 Wykres widma dla diody 9.
Wnioski:
Z przeprowadzonych pomiarów w pierwszej części ćwiczenia wynika, że energia pasma wzbronionego żarówki jest większa niż energia pasma arsenku galu i tellurku kadmu i wynosi ona 2,33*10-9 eV. Arsenek galu i tellurek kadmu mają zbliżone wartości energii pasma wzbronionego.
W drugiej części wyznaczaliśmy długość fali widm promieniowania świetlnego diod LED o różnych barwach oraz dwóch nadajników podczerwieni. Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że dioda zielona oraz nadajnik podczerwieni maja najkrótszą długość fali co wiąże się z tym, że energia jest największa spośród badanych diod i wynosi ona 1,61*10-9 eV. Dla diody białej należało wyznaczyć szerokość widma, która wynosi 461 nm.