Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych
Temat ćwiczenia: Wpływ oświetlenia na półprzewodnik (fotorezystor)oraz złącze p-n.			Wykonujący ćwiczenie:
Nr ćwiczenia: 5	Data ćwiczenia	Ocena	Wykonujący sprawozdanie:

Pierwszym wykonanym pomiarem było wyznaczenie wartości natężenia światła w zaznaczonych punktach pomiarowych przy pomocy luksomierza. Źródłem światła była żarówka halogenowa z rzutnika.

Punkt pomiarowy	1	2	3	4	5	6	7	8
E [klux]	124,5	83,4	53,5	24,5	15,45	12,12	8,56	6,10

Następnie wykonaliśmy pomiar charakterystyki R^-1=f(E) dla fotorezystora RPP 111 w układzie:

Uzyskane wyniki:

Położenie	R [kΩ]	G [μS]
1	2,14	467
2	2,84	352
3	3,66	273
4	6,20	161
5	8,28	120
6	10,22	97,8
7	13,18	75,8
8	15,83	63,1

Po wyznaczeniu charakterystyki fotorezystora dokonaliśmy pomiaru charakterystyki fotodiody spolaryzowanej w kierunku zaporowym z użyciem rejestratora x-y i źródła napięcia narastającego w układzie:

Jako, że rejestrator mierzy napięcie, niemożliwe było dokonanie bezpośrednich pomiarów prądu wstecznego złącza, tylko pomiar pośredni spadku napięcia na rezystorze. Po dokonaniu pomiarów przeskalowaliśmy wykres korzystając z wiadomych ustawień czułości torów rejestratora.

Ostatnim pomiarem do wykonania był pomiar charakterystyki U=f(I) fotoogniwa z użyciem rejestratora x-y w układzie:

Uzyskane charakterystyki są poprawnego kształtu, jednak z powodu nie zaznaczenia osi układu niemożliwe stało się wyznaczenie parametrów określonych w instrukcji. W związku z tym przeprowadziliśmy obliczenia dla wykresów książkowych.

Maksymalną moc ogniwa obliczamy ze wzoru:

Rezystancję, przy której moc ogniwa jest maksymalna wyznaczamy ze wzoru:

Współczynnik wypełnienia obliczamy ze wzoru:

Przykładowe obliczenia:

dla mocy promieniowania Φ_E=20mW

Wnioski:

Kształt charakterystyki fotorezystora jaki uzyskaliśmy jest poprawny, jednak wyznaczenie rezystancji ciemnej przy pomocy omomierzy dostępnych w laboratorium nie było możliwe z powodu przekroczenia zakresu (Rc>20MΩ). Proponowaną przez nas metodą pomiaru tej rezystancji jest metoda techniczna poprawnie mierzonego prądu. Należy przy tym pamiętać o nie przekroczeniu parametrów granicznych tego elementu (moc admisyjna 0.2W i napięcie dopuszczalne 200V).

Uzyskana charakterystyka fotodiody pracującej jako detektor pokrywa się z oczekiwaną. Uzyskane przesunięcie jest miarą prądu fotonicznego, proporcjonalnego do oświetlenia.

W przypadku fotoogniwa popełnione przez nas przeoczenie polegające na nie zaznaczeniu początku układu współrzędnych spowodowane było naszym niedoświadczeniem w używaniu rejestratora x-y. Sam kształt charakterystyk jest poprawny.

1

1

Omomierz

100Ω

Do toru X

Do toru Y

1 kΩ

Zasilacz

R_obc

10Ω

Y

X