Lab 14

Figura 14.1 - Dependența fotoconductivității și coeficientului

absorbție de la lungimea de undă

2 - coeficientul de absorbție

Lab 14
.

În acest caz, fotonii sunt distribuiți uniform în interiorul probei și numai o mică parte din ele este absorbită în substanță. Prin urmare, cu atât mai mult

Lab 14
, mai mulți fotoni, fiind absorbiți în eșantion, generează perechi de electroni-găuri și, prin urmare, mai mult fotoconductivitatea.

În timp ce creșteți

Lab 14
, când lucrarea
Lab 14
devine mai mult de unul, practic toți fotonii care penetrează eșantionul sunt absorbiți în el. Fotoconductivitatea este maximă și cu o creștere ulterioară
Lab 14
începe să scadă.

Reducerea fotoconductivității la

Lab 14
1 apare deoarece toate cuantele de lumină sunt absorbite într-o regiune îngustă în apropierea suprafeței probei. Durata de viață a purtătorilor de taxă de echilibru
Lab 14
Aproape de suprafață, este de sute și mii de ori mai mică decât în ​​volumul semiconductor, deoarece concentrația de defecte în apropierea suprafeței este mult mai mare. Mai mult
Lab 14
, cât mai aproape de suprafață se nasc electroni și găuri și, din moment ce se naște într-un strat foarte îngust, concentrația lor devine mare, ceea ce duce la o recombinare îmbunătățită.

Astfel, când

Lab 14
care1 pierderea purtătorilor de pe defecte și recombinarea lor sporită conduce la faptul că numărul de purtători încetează să varieze în funcție de creștere
Lab 14
, iar rata de recombinare crește. Ca rezultat, fotoconductivitatea scade.

Colectați diagrama prezentată în figura 14.2.

Pentru a măsura parametrii, utilizați diagrama prezentată în Figura 14.2. Una dintre suprafețele unui eșantion de semiconductor având forma unei plăci dreptunghiulare este iluminată de lumina modulată. Fluxul de lumină trece prin sistemul optic al sistemului de operare, monocromatorul Mx și este întrerupt de modulatorul M. Fotocurentul, care variază în funcție de frecvența de modulație a luminii, creează o tensiune pe întreaga rezistență

Lab 14
, incluse în serie cu eșantionul. Această tensiune este amplificată de amplificatorul V și este măsurată de un voltmetru electronic de curent alternativ V.

Folosind filtrele de lumină disponibile, este necesar să se determine experimental dependența spectrală a fotoconductivității de lungimea de undă a radiației incidentate. Utilizați formula (14.2), luând în considerare acest lucru

Lab 14
, pentru germaniu
Lab 14
,
Lab 14
,
Lab 14
,
Lab 14

Lab 14
Lab 14
.

dependență

Lab 14
de la
Lab 14
este prezentat în Tabelul 14.1. Construiți un grafic
Lab 14
.

Lab 14

Figura 14.2 - Schema instalației de măsurare staționară

1 - sursă de lumină, OS - sistem optic, Mx - monocromator,

M - modulator, RH - rezistor, V - amplificator, V - voltmetru

Coeficientul de absorbție

Lab 14
este legată de indicele de absorbție
Lab 14
după cum urmează:

Lab 14
.

Tabelul 14.1 - Indicele de absorbție al germaniului

Construiește un grafic al dependenței

Lab 14
() /
Lab 14
-
Lab 14
()) din
Lab 14
. aici
Lab 14
() este diferența dintre valoarea maximă a fotoconductivității
Lab 14
și fotoconductivitate
Lab 14
, corespunzând unei linii drepte
Lab 14
(Figurile 14.3, 14.4).

Folosind formula (14.3)

determină rata de recombinare a purtătorilor

Lab 14
, și lungimea de difuzie
Lab 14
(distanța traversată de fotoelectroni sau găuri într-un semiconductor).

Lab 14

Figura 14.3 - Dependența indicei de absorbție pe lungimea de undă

Lab 14

Figura 14.4 - Graficul de dependență

Lab 14
() /
Lab 14
-
Lab 14
()) din
Lab 14

fotoconductie; rata de generare, rata de recombinare.

Fotoconductivitate staționară, relații de bază.

Dependența spectrală a fotoconductivității.

Metoda de determinare a parametrilor de semiconductori prin măsurarea fotoconductivitatii la starea de echilibru.