Vidinio fotoefekto puslaidininkyje tyrimas

1. Darbo užduotis. Ištirti puslaidininkinio fotorezistoriaus šviesinę ir voltamperinę charakteristikas. Nustatyti vidutinę krūvininkų gyvavimo trukmę.
2. Išmoktini klausimai. Vidinis fotoefektas. Kietojo kūno energijos juostų susidarymas. Krūvininkų generavimo ir rekombinacijos procesų samprata. Krūvininkų judrumas. Puslaidininkių elektrinis ir fotoelektrinis laidumas.
puslaidininkio laidumą 0.
a) krūvininkai sąlygoja puslaidininkio fotolaidumą.
(t)
b)
0
1 pav.
∆� = �(�) − �0,
čia (I) – apšviestos puslaidininkinės medžiagos laidumas, 0
– tamsinis laidumas, I – šviesos intensyvumas. Apšvietimo momentu, jei šviesos intensyvumas I toliau lieka pastovus, arba nutraukus apšvietimą, jam iki tol buvus pastoviam, vyksta pereinamasis procesas – fotolaidumo relaksacija, t. y iš mažesnio į didesnio laidumo būseną arba atvirkščiai (1b pav.).
Fotolaidumo didėjimą (2b pav., 1 kreivė) galima aprašyti lygtimi
∆�(�) = �(1 − �−�/��) , (1) o mažėjimą nutraukus apšvietimą (2b pav. 2 kreivė)
∆�(�) = �1�−�/��1 , (2)
Aparatūra ir darbo metodas.
Fotorezistoriaus charakteristikų ir relaksacijos tyrimo principinė schema pavaizduota 2 paveiksle. Tiriamasis fotorezistorius F, kurio tamsinė varža r, apšviečiamas šviesos šaltinio L spinduliuojama šviesa.
2 pav. pavaizduotas varžas Rm atlieka matavimo varžo funkciją. Grandine tekančios srovės stiprumas matuojamas ampermetru A. Matavimo grandinė maitinama keičiamos įtampos šaltiniu Eš. Ant fotorezistoriaus krintanti įtampa matuojama voltmetru, o laikinės charakteristikos vertinamos skaitmeniniu oscilografu.
2 pav.
4. Darbo eiga.
1. Fotorezistoriaus tamsinės charakteristikos patikrinimas. Išjungtas šviesos šaltinis priglaudžiamas prie fotorezistoriaus. Keičiant įtampą (1V žingsniu) matavimo grandinėje nuo mažiausios (1,25V) iki didžiausios (20V) patikrinama ar visame intervale fotolaidumas yra neišmatuojamai mažas t.y. grandinėje nėra tekančios srovės. Pastebėjus išmatuojamą fotolaidumą nubraižome I0 = f(U) grafiką.
2. Apšviesto fotorezistoriaus voltamperinės charakteristikos tyrimas. Įjungiame šviesos šaltinį mygtuku 2 (3pav.) ir pastatome jį dėstytojo nurodytu atstumu nuo fotorezistoriaus. Rankenėle 1 nustatoma didžiausia galima įtampa. Įtampos keitimo žingsnis parenkamas taip, kad per visą ruožą būtų atlikta ne mažiau
3 pav.
kaip 10 matavimų. Apskaičiuotu įtampos žingsniu, įtampa mažinama ir, fiksuojant srovės vertę, užpildoma lentelė 1.
Lentelė 1. Apšviesto fotorezistoriaus voltamperinės charakteristikos tyrimo rezultatai
d1 =50 mm
d2 =100 mm
d3 =150 mm
Įtampa, V
Srovė, mA
Įtampa, V
Srovė, mA
Įtampa, V
Srovė, mA
2,12
39,28
5,95
31,17
8,99
24,7
1,92
35,61
5,39
28,31
8,1
22,29
1,72
31,7
4,84
25,48
7,18
19,53
1,54
28,42
4,29
22,4
6,38
17,18
1,3
23,85
3,64
18,96
5,46
14,74
1,12
20,35
3,16
16,52
4,54
12,27
0,94
17
2,4
12,5
3,68
9,84
0,67
11,9
1,84
9,67
2,72
7,37
0,5
9
1,26
6,63
1,82
4,92
0,31
5,73
0,57
3,02
0,92
2,89
0,11
2,1
0,368
1,9
0,55
1,45
4 pav....

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!