Figura 14.1 - Dependența fotoconductivității și coeficientului
absorbție de la lungimea de undă
2 - coeficientul de absorbție
.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
, mai mulți fotoni, fiind absorbiți în eșantion, generează perechi de electroni-găuri și, prin urmare, mai mult fotoconductivitatea.În timp ce creșteți
, când lucrarea devine mai mult de unul, practic toți fotonii care penetrează eșantionul sunt absorbiți în el. Fotoconductivitatea este maximă și cu o creștere ulterioară începe să scadă.Reducerea fotoconductivității la
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 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, 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
care1 pierderea purtătorilor de pe defecte și recombinarea lor sporită conduce la faptul că numărul de purtători încetează să varieze în funcție de creștere , 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
, 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
, pentru germaniu , , , .dependență
de laeste prezentat în Tabelul 14.1. Construiți un grafic.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
este legată de indicele de absorbțiedupă cum urmează: .Tabelul 14.1 - Indicele de absorbție al germaniului
Construiește un grafic al dependenței
() / -()) din . aici() este diferența dintre valoarea maximă a fotoconductivității și fotoconductivitate, corespunzând unei linii drepte(Figurile 14.3, 14.4).Folosind formula (14.3)
determină rata de recombinare a purtătorilor
, și lungimea de difuzie (distanța traversată de fotoelectroni sau găuri într-un semiconductor).Figura 14.3 - Dependența indicei de absorbție pe lungimea de undă
Figura 14.4 - Graficul de dependență
() / -()) dinfotoconductie; 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.