Федеральное агентство по образованию РФ

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ»

Кафедра микроэлектроники

Отчет по лабораторной работе №3

Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов

Санкт-Петербург

2005

Введение

Исследование фотоэлектрических свойств полупроводников осуществляется с помощью монохроматора, схема которого представлена на рисунке. Световой поток от галогенной лампы E, питаемой от источника G, через щель монохроматора F, ширина которой регулируется микрометрическим винтом, поступает на диспергирующее устройство P.

Схема для исследования фотоэлектрических свойств полупроводников

Это устройство представляет собой призму, поворачивая которую с помощью барабана, можно освещать ФP светом определенной длины волны. ны волны. На выходе монохроматора установлены исследуемые образцы (R) полупроводника 1 и 2. Изменение проводимости фиксируется с помощью цифрового омметра PR.

В настоящей работе исследование фотоэлектрических свойств полупроводников проводится на примере материалов, применяемых в промышленных фоторезисторах. на основе сульфида кадмия (CdS) и селенида кадмия (CdSe), обладающие высокой чувствительностью к излучению видимого диапазона спектра

1. Исследование спектральной зависимости фотопроводимости

Экспериментальные результаты для 1-ого образца

Деление по барабану l, мкм

Эl,

усл. ед.

RС, МОм gс, мкСм gф, мкСм

gф',

усл. ед.

gф'/gф' max, о. е. 500 0,475 0,14 3,950 0,253 0,153 1,094 0,017 600 0,476 0,141 4,000 0,250 0,150 1,064 0,016 700 0,477 0,143 3,900 0,256 0,156 1,094 0,017 800 0,478 0,145 3,600 0,278 0,178 1,226 0,019 900 0,479 0,147 3,450 0,290 0,190 1,292 0,020 1000 0,48 0,15 3,100 0,323 0,223 1,484 0,023 1100 0,481 0,153 2,800 0,357 0,257 1,681 0,026 1200 0,482 0,157 2,600 0,385 0,285 1,813 0,028 1300 0,484 0,163 2,250 0,444 0,344 2,113 0,033 1400 0,487 0,172 2,000 0,500 0,400 2,326 0,036 1500 0,49 0,182 1,680 0,595 0,495 2,721 0,042 1600 0,494 0,195 1,300 0,769 0,669 3,432 0,053 1700 0,499 0,21 0,820 1,220 1,120 5,331 0,082 1800 0,505 0,228 0,260 3,846 3,746 16,430 0,254 1900 0,512 0,248 0,140 7,143 7,043 28,399 0,439 2000 0,52 0,27 0,100 10,000 9,900 36,667 0,567 2100 0,528 0,295 0,075 13,333 13,233 44,859 0,694 2200 0,536 0,323 0,060 16,667 16,567 51,290 0,793 2300 0,545 0,353 0,048 20,833 20,733 58,735 0,908 2400 0,555 0,385 0,040 25,000 24,900 64,675 1,000 2500 0,566 0,42 0,045 22,222 22,122 52,672 0,814 2600 0,579 0,46 0,065 15,385 15,285 33,227 0,514 2700 0,594 0,505 0,095 10,526 10,426 20,646 0,319 2800 0,611 0,56 0,180 5,556 5,456 9,742 0,151 2900 0,629 0,63 0,472 2,119 2,019 3,204 0,050 3000 0,649 0,71 1,490 0,671 0,571 0,804 0,012 3100 0,672 0,83 2,450 0,408 0,308 0,371 0,006 3200 0,697 0,99 2,700 0,370 0,270 0,273 0,004 3300 0,725 1,17 2,900 0,345 0,245 0,209 0,003 3400 0,758 1,37 2,050 0,488 0,388 0,283 0,004 3500 0,8 1,6 3,100 0,323 0,223 0,139 0,002

γС = 1/ RС - проводимость полупроводника на свету

gф = gС - 1/RT , где где RT = 10 Мом - фотопроводимость полупроводника

γ΄Ф = γФ/Эλ приведенную фотопроводимость (изменение проводимости полупроводника под действием единицы энергии падающего излучения)

γ΄Ф/γ΄Фmax - относительная фотопроводимость, где γ΄Фmax - максимальное значение приведенной фотопроводимости для исследованного образца.

Примеры расчетов:

γС = 1/ RС = 1/3,950 = 0,253

gф = gС - 1/RT = 0,253 – 1/10 = 0,153

γ΄Ф = γФ/Эλ = 0,153/0,14 = 1,094

γ΄Ф/γ΄Фmax = 1,094/ 64,675 = 0,017

График 1. ............