Puslaidininkinio fotorezistoriaus vidinio fotoefekto charakteristikų tyrimas

Darbo užduotis: Ištirti puslaidininkinio fotorezistoriaus šviesinę ir voltamperinę charakteristiką. Nustatyti vidutinę krūvininkų gyvavimo trukmę.
Teorinė dalis: Vidiniu fotoefektu vadinamas puslaidininkio elektrinio laidumo didėjimas, apšvietus jį šviesa. Papildomas elektrinis laidumas, atsiradęs dėl šviesos poveikio, vadinamas fotolaidumu. Prietaisas, kurio veikimas pagrįstas vidiniu fotoefektu, vadinamas puslaidininkiniu fotorezistoriumi.
Pagal kvantinę hipotezę šviesą sudaro mikroobjektų, vadinamų fotonais, srautas. Fotono energija yra lygi h, čia h = 6,63*10-34 j.s, o  - šviesos dažnis.
Grynieji puslaidininkiai praktiškai skaidrūs šviesai, kai h < E0. Kai h >= E0, stebima stipri šviesos absorbcija, kurią lydi nepusiausvirųjų laidumo elektronų ir skylių generavimas. Toks generavimas įvyksta dėl to, kad valentinės juostos elektronai, sugėrę pakankamai didelės energijos fotoną, gali peršokti į laidumo juostą, sukurdami valentinėje juostoje skyles. Papildomas elektrinis laidumas, atsiradęs dėl elektronų fotošuolių iš valentinės į laidumo juostą, vadinamas savuoju fotolaidumu. Savasis fotoefektas stebimas ir priemaišiniuose puslaidininkiuose.
Apšvietus puslaidininkį, jo fotolaidumas palaipsniui didėja, nes palaipsniui didėja šviesos generuotų nepusiausvirųjų krūvininkų koncentracija, nuo kurios fotolaidumas priklauso. Nusistovėjusį fotolaidumą, vadinamą stacionariniu (Gfst), gauname, kai laidumo elektronų ir skylių generavimo bei rekombinacijos procesai kompencuojasi. Nutraukus puslaidininkio pašvietimą, fotolaidumas nyksta irgi palaipsniui dėl laidumo elektronų ir skylių rekombinacijos. Pakankamai mažų apšvietimų srityje relaksacijos kreives sudaro eksponentės. Fotolaidumo didėjimo ir mažėjimo greitį apsprendžia šviesos generuotų krūvininkų gyvavimo trukmė. Ši trukmė atskiriems krūvininkams skirtinga, todėl naudojama vidutinės gyvavimo trukmės  sąvoka (puslaidininkiams  = 10-7-10-2s). Apskritai  nėra puslaidininkio charakteristika, nes ji priklauso nuo krūvininkų koncentracijos, kuri keičiasi fotolaidumo kitimo metu. Tik tuo atveju, kai rlaksacijos kreivės yra eksponentės,  būna pastovus. Įrodoma, kad relaksacijos kreivės liestinė išskiria laiko ašyje ir tiesėje AB atkarpas, kurių skaitinė vertė yra . Darbe  nustatome, gavę fotorezistoriaus fotolaidumo relaksacijos kreives ir jų liestinėmis išskyrus minėtas atkarpas.
Kai puslaidininkinis bandinys yra įjungtas į elektrinę grandinę, tai apšvietimas didina jo elektrinį laidumą ir kartu tekančios elektros srovės stiprumą. Šis elektros srovės padidėjimas vadinamas fotosrove. Kai pašvietimo...

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!