МЭТ_3. Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов

• Название: Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов
• Дата: 29.06.2022
• Размер: 195 Kb.
• Имя файла: МЭТ_3.doc
• Тип: Исследование; #620029

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра микро- и наноэлектроники


ОТЧЁТ

по лабораторной работе № 3

по дисциплине «Материалы электронной техники»

Тема: «Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов»

Студенты гр. 0232	___________________	Щепочкин М.М.
	___________________	Гончаров Д.М.
	___________________	Семенок Р.В.
Преподаватель	___________________	Марков А.В.

Санкт-Петербург

2022 г.

Цель работы

Исследование спектральных зависимостей фотопроводимости полупроводников СdS и СdSе и зависимостей фотопроводимости от уровня оптического облучения.

Обработка результатов.

1) По данным исследования спектральной зависимости фотопроводимости, вычислить проводимость полупроводника на свету для всех длин волн , результаты записать в Таблицу 1.

2) Пользуясь выражением (1), вычислить фотопроводимость полупроводника, приняв темновое сопротивление R_T=10 Мом. Результаты записать в Таблицу 1.

3) Вычислить приведённую фотопроводимость (изменение проводимости полупроводника под действием еденицы энергии падающего излучения) , Результаты записать в Таблицу 1.

4) По данным таблицы 1 построить спектральную зависимость фотопроводимости, откладывая по оси абсцисс , а по оси ординат относительную фотопроводимость .

5) Пользуясь графиком этой зависимости определить длинноволновую границу _пор фоторезистивного эффекта. Вседствии того что экспериментальная характеристика имеет размытую длинноволновую область, _пор принять равной _1/2 т.е. длине волны при которой фотопроводимость равна половине максимальной. По полученному значению вычислить энергию активации фотопроводимости по формуле (2).

6) По данным таблицы 2 вычислить проводимость и фотопроводимость полупроводника для каждого значения ширины щели. Результаты записать в таблицу 2.

7) По данным таблицы 2 построить световую характеристику откладывая по оси абсцисс lg(d/d_max), где d_max – максимальная ширина щели, а по оси ординат lg_Ф
Таблица 1.

Деления.	, мкм	W, у.е.	Rc, МОм			с, мкСм			ф, мкСм			ф’,у.е.			ф’/ф’max
600	0,476	0,141	9,10	9,45	0,108		0,244	0,008		0,144	0,054		1,021	0,0249		0,0075
700	0,477	0,143	9,08	9,43	0,108		0,286	0,008		0,186	0,057		1,299	0,0260		0,0096
800	0,478	0,145	8,97	9,42	0,108		0,364	0,008		0,264	0,058		1,818	0,0264		0,0134
900	0,479	0,147	8,82	9,41	0,109		0,465	0,009		0,365	0,058		2,484	0,0268		0,0184
1000	0,480	0,150	8,60	9,40	0,109		0,625	0,009		0,525	0,062		3,500	0,0284		0,0259
1100	0,481	0,153	8,32	9,39	0,109		0,840	0,009		0,740	0,060		4,839	0,0275		0,0358
1200	0,482	0,157	7,99	9,37	0,109		1,183	0,009		1,083	0,057		6,901	0,0261		0,0510
1300	0,484	0,163	7,26	9,35	0,109		1,613	0,009		1,513	0,058		9,282	0,0265		0,0686
1400	0,487	0,172	6,52	9,30	0,111		3,676	0,011		3,576	0,062		20,793	0,0287		0,1537
1500	0,490	0,182	5,63	9,27	0,115		4,255	0,015		4,155	0,083		22,831	0,0380		0,1688
1600	0,494	0,195	4,51	9,20	0,119		6,897	0,019		6,797	0,098		34,854	0,0448		0,2577
1700	0,499	0,210	2,83	9,12	0,134		14,085	0,034		13,985	0,163		66,593	0,0748		0,4924
1800	0,505	0,228	1,65	8,94	0,145		19,608	0,045		19,508	0,197		85,561	0,0904		0,6326
1900	0,512	0,248	0,74	8,74	0,192		22,727	0,092		22,627	0,372		91,239	0,1708		0,6746
2000	0,520	0,270	0,33	8,35	0,253		33,333	0,153		33,233	0,567		123,086	0,2603		0,9100
2100	0,528	0,295	0,13	6,92	0,338		40,000	0,238		39,900	0,806		135,254	0,3700		1,0000
2200	0,536	0,323	0,07	5,20	0,488		42,553	0,388		42,453	1,201		131,434	0,5510		0,9718
2300	0,545	0,353	0,02	3,52	0,714		41,667	0,614		41,567	1,740		117,753	0,7986		0,8706
2400	0,555	0,385	16,2*10^-3	1,09	0,833		36,496	0,733		36,396	1,905		94,536	0,8741		0,6990
2500	0,566	0,420	3,4*10^-3	0,68	1,015		28,090	0,915		27,990	2,179		66,643	1,0000		0,4927
2600	0,579	0,460	2,6*10^-3	0,29	1,064		16,393	0,964		16,293	2,095		35,421	0,9615		0,2619
2700	0,594	0,505	3,2*10^-3	0,14	0,752		9,524	0,652		9,424	1,291		18,661	0,5924		0,1380
2800	0,611	0,560	7,1*10^-3	79,3*10^-3	0,338		3,731	0,238		3,631	0,425		6,485	0,1949		0,0479
2900	0,629	0,630	34,99*10^-3	26,5*10^-3	0,149		0,943	0,049		0,843	0,077		1,339	0,0356		0,0099
3000	0,649	0,710	0,52	9,7*10^-3	0,114		0,190	0,014		0,090	0,020		0,127	0,0092		0,0009
3100	0,672	0,830	6,71	8,1*10^-3	0,110		0,132	0,010		0,032	0,012		0,039	0,0056		0,0003
3200	0,697	0,990	9,17	12,2*10^-3	0,109		0,126	0,009		0,026	0,009		0,026	0,0043		0,0002
3300	0,725	1,170	9,38	41,2*10^-3	0,109		0,127	0,009		0,027	0,008		0,023	0,0036		0,0002
3400	0,758	1,370	9,40	0,58	0,109		0,132	0,009		0,032	0,006		0,023	0,0030		0,0002
3500	0,800	1,600	9,40	6,90	0,108		0,137	0,008		0,037	0,005		0,023	0,0024		0,0002

Таблица 2.

d, мм	Rc, МОм			с, мкСм			ф, мкСм			lg(d/dmax)		lgФ
0,01	0,72	6,6	0,108		0,129	0,008		0,029	-2,602		-2,110		-1,543
0,02	0,55	4,26	0,109		0,133	0,009		0,033	-2,301		-2,049		-1,483
0,03	0,39	3,2	0,110		0,308	0,010		0,208	-2,125		-1,994		-0,683
0,05	0,19	1,42	0,113		0,873	0,013		0,773	-1,903		-1,899		-0,112
0,1	120*10^-3	0,55	0,120		0,717	0,020		0,617	-1,602		-1,689		-0,210
0,2	26,4*10^-3	0,19	0,143		5,747	0,043		5,647	-1,301		-1,366		0,752
0,3	18*10^-3	98,2*10^-3	0,175		8,264	0,075		8,164	-1,125		-1,122		0,912
0,5	10,7*10^-3	44,4*10^-3	0,256		12,821	0,156		12,721	-0,903		-0,806		1,105
1	4,8*10^-3	17,7*10^-3	0,476		20,367	0,376		20,267	-0,602		-0,425		1,307
2	2,8*10^-3	10,1*10^-3	0,833		28,090	0,733		27,990	-0,301		-0,135		1,447
4	5*10^-3	9,2*10^-3	0,962		33,223	0,862		33,123	0,000		-0,065		1,520

Д

линноволновая граница для первого образца – 0,595мкм, W = 2,09эВ (1,85эВ)

Длинноволновая граница для второго образца – 0,560мкм, W = 2,22эВ (2,53эВ)

Вывод.

Измеряя спектральную зависимость фотопроводимости, можно определить ширину запрещённой зоны полупроводника. Световая характеристика линейна лишь при достаточно небольшой освещённости.