Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов

Исследование фотоэлектрических свойств полупроводников осуществляется с помощью монохроматора, схема которого представлена на рисунке. Световой поток от галогенной лампы E, питаемой от источника G, через щель монохроматора F, ширина которой регулируется микрометрическим винтом, поступает на диспергирующее устройство P.

Схема для исследования фотоэлектрических свойств полупроводников

Это устройство представляет собой призму, поворачивая которую с помощью барабана, можно освещать ФP светом определенной длины волны. ны волны. На выходе монохроматора установлены исследуемые образцы (R) полупроводника 1 и 2. Изменение проводимости фиксируется с помощью цифрового омметра PR.

В настоящей работе исследование фотоэлектрических свойств полупроводников проводится на примере материалов, применяемых в промышленных фоторезисторах. на основе сульфида кадмия (CdS) и селенида кадмия (CdSe), обладающие высокой чувствительностью к излучению видимого диапазона спектра


1. Исследование спектральной зависимости фотопроводимости

Экспериментальные результаты для 1-ого образца

Деление по барабануl, мкм

Эl,

усл. ед.

RС, МОмgс, мкСмgф, мкСм

gф',

усл. ед.

gф'/gф' max, о. е.
5000,4750,143,9500,2530,1531,0940,017
6000,4760,1414,0000,2500,1501,0640,016
7000,4770,1433,9000,2560,1561,0940,017
8000,4780,1453,6000,2780,1781,2260,019
9000,4790,1473,4500,2900,1901,2920,020
10000,480,153,1000,3230,2231,4840,023
11000,4810,1532,8000,3570,2571,6810,026
12000,4820,1572,6000,3850,2851,8130,028
13000,4840,1632,2500,4440,3442,1130,033
14000,4870,1722,0000,5000,4002,3260,036
15000,490,1821,6800,5950,4952,7210,042
16000,4940,1951,3000,7690,6693,4320,053
17000,4990,210,8201,2201,1205,3310,082
18000,5050,2280,2603,8463,74616,4300,254
19000,5120,2480,1407,1437,04328,3990,439
20000,520,270,10010,0009,90036,6670,567
21000,5280,2950,07513,33313,23344,8590,694
22000,5360,3230,06016,66716,56751,2900,793
23000,5450,3530,04820,83320,73358,7350,908
24000,5550,3850,04025,00024,90064,6751,000
25000,5660,420,04522,22222,12252,6720,814
26000,5790,460,06515,38515,28533,2270,514
27000,5940,5050,09510,52610,42620,6460,319
28000,6110,560,1805,5565,4569,7420,151
29000,6290,630,4722,1192,0193,2040,050
30000,6490,711,4900,6710,5710,8040,012
31000,6720,832,4500,4080,3080,3710,006
32000,6970,992,7000,3700,2700,2730,004
33000,7251,172,9000,3450,2450,2090,003
34000,7581,372,0500,4880,3880,2830,004
35000,81,63,1000,3230,2230,1390,002

γС = 1/ RС - проводимость полупроводника на свету

gф = gС - 1/RT , где где RT = 10 Мом - фотопроводимость полупроводника

γ΄Ф = γФ/Эλ приведенную фотопроводимость (изменение проводимости полупроводника под действием единицы энергии падающего излучения)

γ΄Ф/γ΄Фmax - относительная фотопроводимость, где γ΄Фmax - максимальное значение приведенной фотопроводимости для исследованного образца.

Примеры расчетов:

γС = 1/ RС = 1/3,950 = 0,253

gф = gС - 1/RT = 0,253 – 1/10 = 0,153

γ΄Ф = γФ/Эλ = 0,153/0,14 = 1,094

γ΄Ф/γ΄Фmax = 1,094/ 64,675 = 0,017

График 1. Спектральная зависимость фотопроводимости

фотопроводимость монохроматор кадмий спектральный

Из графика находим длинноволновую границц lПОР = 0,517 мкм;


- энергия активации фотопроводимости

где h = 4,14×10-15 эВ×с - постоянная Планка, c = 3×108 - скорость света, DЭ - ширина запрещенной зоны.

DЭ = (4,14×10-15 *3×108 )/0,517*10-6 = 2,402 эВ

2. Исследование зависимости фотопроводимости от интенсивности облучения

Результаты при изменении щели монохроматора для 1-ого образца:

d, ммRС, МОмgС, мкСмgф, мкСмd/dmaxlg(d/dmax)lg(gф)
0,010,831,2051,1050,0025-2,6020,043
0,020,821,2201,1200,005-2,3010,049
0,030,81,2501,1500,0075-2,1250,061
0,050,7971,2551,1550,0125-1,9030,062
0,10,791,266Проектирование ТЭЦ-400


Расчёт гидросистемы


Разработка и монтаж лабораторного стенда на основе преобразователя ЭТ6


Оптична сила лінз


Рассеяние электронной плотности в металлах и ионных кристаллах по рентгенографическим данным


Актуально: