LABORATORIUM FIZYCZNE GRUPA --> [Author:MW] VII
Kolejny Nr ćwiczenia 8	Nazwisko i imię	Wydział : Elektryczny
Symbol ćwiczenia 54	Data odrobienia ćwiczenia 22.04.96	Semestr 2
Temat: Badanie optoelektrycznych właściwości przyrządów półprzewodnikowych	Data oddania sprawozdania 29.04.96	Grupa st. 5
	Podpis asystenta	Ocena

I.WIADOMOŚCI OGÓLNE

Nośniki ładunków, których koncentracja odpowiada równowadze termicznej, nazywają się równowagowymi.Podczas wzbudzania półprzewodnika (światło ,promieniowanie jonizujące itp.) Powstają dodatkowe nośniki ładunków, zwane nośnikami nadmiarowymi.Jeżeli przez pewną chwile Δt oświetlić półprzewodnik światłem niezbyt dużym natężeniu napromieniowania E_e, to liczba pozostałych w jednostce objętości nośników nadmiarowych (elektronów Δn i dziur Δp) będzie proporcjonalna do E_e

gdzie: k- współczynnik pochłaniania światła,

η- wydajność kwantowa, tj.średnia liczba par elektron-dziura powstała przy pochłonieńciu jednego

kwantu światła,

h- stała Plancka,

v- częstotliwość fali światła,

Dodatkowa przewodność pojawiająca się w półprzewodniku przy jego oświetleniu nazywa się fotoprzewodnością.

II.POMIAR WARTOŚCI REZYSTANCJI FOTOREZYSTORA PRZY RÓŻNYCH DŁUGOŚCIACH FALI

ŚWIATŁA

λ [nm]	400	420	440	460	480	500	520	540	560	580	600	620	640
R [kΩ]	3240	715	252	103	32,5	21	15	11,2	9,1	8,2	8,8	11,1	16
λ [nm]	660	680	700	720	740	760	780	800	820	840	860	880	900
R [kΩ]	26,2	45	86,1	159	288	501	714	1042	1400	1770	2300	2450	3010

III.POMIAR WARTOŚCI NATĘŻENIA PRĄDU PŁYNĄCEGO PRZEZ FOTODIODĘ SPOLARYZO

WANĄ W KIERUNKU ZAPOROWYM, PRZY RÓŻNYCH DŁUGOŚCIACH FALI ŚWIATŁA

λ [nm]	400	420	440	460	480	500	520	540	560	580	600	620	640
I [mA]	0,03	0,03	0,04	0,07	0,14	0,25	0,45	0,75	1,22	1,87	2,80	4,07	5,60
λ [nm]	660	680	700	720	740	760	780	800	820	840	860	880	900
I [mA]	7,66	9,9	12,36	14,9	17,1	18,2	17,9	16,9	15	12,9	10,7	8,7	6,7

IV.NAPIĘCIE U(t) NA REZYSTORZE R

V.WZGLĘDNA CZUŁOŚĆ WIDMOWA FOTOREZYSTORA

[S/Ω(kwant)] R_c≈∞

λ [nm]	400	420	440	460	480	500	520	540	560	580	600	620	640
φ(Δλ)	0,007	0,023	0,06	0,127	0,229	0,37	0,546	0,783	1,12	1,508	1,92	2,374	2,912
Cw	0,2	0,3	0,34	0,38	0,65	0,65	0,62	0,57	0,49	0,4	0,26	0,19	0,1
λ [nm]	660	680	700	720	740	760	780	800	820	840	860	880	900
φ(Δλ)	3,66	4,442	5,35	6,32	7,35	8,52	9,86	11,1	12,55	13,83	15,15	16,65	18,1
Cw	0,05	0,02	0,01	0,005	0,002	0,001	0,0007	0,0004	0,0003	0,0002	0,0001	1,2*10^-4	9,4*10^-5

WZGLĘDNA CZUŁOŚĆ WIDMA FOTODIODY

[As/k- ] S(Δλ)=I(Δλ)-I_c I_c≈0

λ [nm]	400	420	440	460	480	500	520	540	560	580	600	620	640
φ(Δλ)	0,007	0,023	0,06	0,127	0,229	0,37	0,546	0,783	1,12	1,508	1,92	2,374	2,912
Cw *10^-5	22,7	6,38	3,28	2,75	3,06	3,38	4,12	4,79	5,45	6,2	7,3	8,57	9,6
λ [nm]	660	680	700	720	740	760	780	800	820	840	860	880	900
φ(Δλ)	3,66	4,442	5,35	6,32	7,35	8,52	9,86	11,1	12,55	13,83	15,15	16,65	18,1
Cw *10^-5	10,5	11,2	11,5	11,8	11,6	10,6	9,08	7,6	5,97	4,66	3,53	2,61	1,86

VI.POMIAR ŚREDNIEGO CZASU ŻYCIA NOŚNIKÓW NADMIERNYCH

y=ax+b

x=t

y=ln[ε/U(t)-1]

a=1/τ

b=ln(RG₀)

x [ms]	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
y	1.08	0.03	0.3	0.13	-0,08	3,6	0	0	0	0	0	0
ax+b	0,56	0,65	0,73	0,81	0,89	0,98	1,06	1,14	1,23	1,31	1,39	1,48

|Δτ|/τ=|Δa|/a ⇒ |Δτ|=|Δa|/a*τ=0,01

|Δa|=S_a= 0,67

Średni czas życia nośników nadmiarowych

τ=1/a=0,06s

Wykres zależności względnej czułości widmowej od długości fali światła dla:

FOTOREZYSTORA

FOTODIODY

---