Šalutinių krūvininkų egzistavimo laiko ir difuzijos ilgio puslaidininkiuose tyrimas

Darbo tikslas. Susipažinti su rekombinacijos per lokalinius centrus mechanizmu. Susipažinti su šalutinių krūvininkų egzistavimo laiko puslaidininkiuose matavimo metodika. Išmatuoti kai kurių puslaidininkinių įtaisų šalutinių krūvininkų egzistavimo laiką ir difuzijos ilgį.

Bandymo metodika. Laboratoriniame darbe, kuriame tiriama perteklinė koncentracija, naudojamas p ir n tipo puslaidininkiai, kai tekanti srovė per jų susiliečiančias sritis sukuria perteklinius krūvininkus. Jei srovė teka iš p į n tipo puslaidininkį, tai sukuria skylučių perteklių n srityje, o pakeitus įtampą, gali prasidėti skylučių srovė atgaline kryptimi. Atgalinės srovės tekėjimo laikas priklauso nuo šalutinių krūvininkų egzistavimo laiko ir srovių santykio.

(1)

Srovė I₂ iki t=t_atg beveik nekinta, o nuo t>t_atg pradeda mažėti eksponentiškai iki nusistovėjusios reikšmės I₀, kaip parodyta 1 išraiškoje. Krūvis, susikaupęs per šį laiko intervalą, mažėja dėl rekombinacijos ir išėjimo iš n srities. Matuojant laiką tatg esant įvairioms I₁/I₂ santykių reikšmėms, galima gauti pilną priklausomybę t_atg=f(I₁/I₂). Taikant pusiau logaritminį mastelį, galima nubrėžti šią priklausomybę ir nustatyti šalutinių krūvininkų egzistavimo laiką, kaip parodyta 2 paveiksle.

Skylučių egzistavimo laiku n tipo puslaidininkyje lygus:

(2)

Elektronų egzistavimo laikui τ_n matuoti p tipo puslaidininkyje taip pat naudojama p-n sandūra, pavyzdys parenkamas taip, kad būtų nustatyta sąlyga n>>p. Tekant tiesioginei srovei (elektronams judant iš n srities į p), p srityje susidaro elektronų perteklius. Staiga pakeitus pavyzdėlio prijungtos įtampos kryptį, pradeda tekėti atgalinė srovė. Jos tekėjimo laikas ir elektronų egzistavimo laikas nustatomas iš išraiškų (1) ir (2), pakeitus τ_p į τ_n.

Tiesioginė srovė teka nuo įtampos šaltinio per rezistorių R₁, per p-n sandūrą ir tolimesnį rezistorių R₂. Atgalinė srovė iš impulsų generatoriaus, praeina per kondensatorių C, per tą pačią p-n sandūrą ir rezistorių R

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!