Puslaidininkio fotorezistoriaus šviesinės ir voltamperinės charakteristikų tyrimas

Darbo užduotis. Ištirti puslaidininkinio fotorezistoriaus šviesinę ir voltamperinę charakteristiką. Nustatyti vidutinę krūvininkų gyvavimo trukmę.
Išmoktini klausimai. Vidinis fotoefektas. Kietojo kūno energijos juostų susidarymas. Krūvininkų generavimo ir rekombinacijos procesų samprata. Puslaidininkių elektrinis ir fotoelektrinis laidumas. Raudonoji riba.
Teorinė dalis. Kambario temperatūros puslaidininkyje dėl šiluminio laisvųjų krūvininkų generavimo pusiausvirųjų elektronų koncentracija yra n0 ir skylių – p0. Šie laisvieji krūvininkai sąlygoja tamsinį elektrinį puslaidininkio laidumą.
Apšvietus puslaidininkį, dėl optinio generavimo susidaro dar nepusiausvirųjų elektronų koncentracija Dn ir skylių - Dp. Jie nesudaro termodinaminės pusiausvyros su kristalo gardele ir dėl to vadinami nepusiausviraisiais. Pastarieji krūvininkai sąlygoja puslaidininkio fotolaidumą.
Puslaidininkį apšvietus stačiakampiais šviesos impulsais (7.7 a pav.), stacionarinis fotolaidumas nusistovės tik po tam tikro laiko (7.7 b pav.) nuo apšvietimo pradžios. Nutraukus apšvietimą, fotolaidumas po tam tikro laiko išnyksta. Nepusiausvirojo fotolaidumo kylančioji ir krintančioji kreivės dalys vadinamos fotolaidumo relaksacijos kreivėmis (7.7 b pav. 1 ir 2).
Čia tn ir tp – elektronų ir skylių vidutinės gyvenimo trukmės.
Kai t ® ¥, tada Dn ®Dnst (Dp®Dpst). Laisvojo krūvininko (elektrono ar skylės) vidutinė gyvavimo trukmė – tai laikas, kurio metu krūvininkas dalyvauja laidumo procese, t.y. elektronai būna laidumo juostoje, o skylės – valentinėje juostoje.
sf = e (mn Dn + mp Dp). (7.4)
Čia e – elektrono krūvio absoliutinė vertė; mn ir mp – nepusiausvirųjų elektronų ir skylių judrumai. Jei mn >> mp ir tn >> tp, tai fotolaidumas bus sąlygojamas praktiškai vieno ženklo nepusiausvirųjų krūvininkų (monopolis nepusiausvirasis fotolaidumas). Iš (7.3) ir (7.4) lygčių gaunama fotolaidumo sf priklausomybė nuo apšvietimo laiko t
. (7.5)
Iš (7.5) lygties aiškėja, kad kai t = 0, tada sf = 0; kai t ® ¥, tada sf = sfst. Laiko momentu t = tA (7.7 b pav.) nutraukus bandinio apšvietimą, krūvininkų generavimas nutrūksta ir vyksta tik jų rekombinacija. Šiuo atveju nepusiausvirųjų krūvininkų (elektronų) koncentracijos kitimas aprašomas šia lygtimi:
. (7.6)
Taigi, nutraukus apšvietimą, dydis Dn eksponentiškai mažėja, artėdamas prie nulio. Pagal (7.4)...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!