Экспериментальная установка. Установка для изучения фотосопротивления (рис.2) представляет собой светонепроницаемую трубу 1, с одной стороны закрытую крышкой с фотосопротивлением 2

Рис. 2.

 

Установка для изучения фотосопротивления (рис.2) представляет собой светонепроницаемую трубу 1, с одной стороны закрытую крышкой с фотосопротивлением 2. В полости трубы с помощью штока 4 перемещается лампа 3. Изменяя расстояние между фотосопротивлением и лампой, можно изменять световой поток Ф. Электрическая схема установки приведена на рис. 3.

Рис. 3.

Измерения

1. Снять зависимость темнового тока от напряжения.

2. Снять зависимость фототока от напряжения при нескольких световых потоках (положениях лампы).

3. Снять зависимость фототока от светового потока при нескольких постоянных значениях напряжения. Световой поток находят по формуле

Ф = ES = ,

где J – сила света источника, r – расстояние от лампы до фотосопротивления,

S – площадь светочувствительного слоя фотосопротивления.

4.Построить графики I_т = f(U), I = f(U), I = f(Ф).

5.Вычислить удельную чувствительность по формуле (2).

 

Контpольные вопросы

1. Что такое внутренний фотоэффект? Каков квантовый механизм фотопроводимости?

1. Что такое фотосопротивление?

2. Что такое темновой ток и темновое сопротивление?

3. Как определяется красная граница фотопроводимости собственных и примесных полупроводников?

4. Назовите основные характеристики фоторезисторов.

5. Объясните характер вольт-амперных и световых зависимостей фоторезисторов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6.9

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОГО ПЕРЕХОДА

Цель работы. Ознакомиться с вольтамперными характеристиками полупроводникового диода, свойствами и параметрами электронно-дырочного перехода.

Приборы и оборудование. Источник питания, миллиамперметр, микроамперметр, вольтметр, полупроводниковый диод.

Рис.1

Измерения

1. Ознакомиться со схемой установки (см. рис.1). Клеммы для подключения миллиамперметра mА, микроамперматра μА, вольтметра V вынесены на панель.

2. Включить схему и снять прямую ветвь вольт-амперной характеристики: Iпр = f(Uпр). Для этого снять показания миллиамперметра (тумблер включен в сторону мА), изменяя напpяжение U от 0.3 до 0.75 В с шагом 0.05 В.

3. Для снятия обpатной ветви вольт-амперной характеристики изменить схему. Для этого пеpеключить тумблер в положение А и поменять поляpность питающего напpяжения. Снять обратную ветвь вольт-амперной характеристики в интервале от 0 до 0.75 В с шагом 0.05 В.

4. Построить графики полученых зависимостей Iпр = f(Uпр) и Iобр = f(Uобр)

5. Определить Rпр = Uпр/Iпр при величине напряжения, указанной преподавателем.

6. Определить Rобр = Uобр/Iобр при величине напряжения, указанной преподавателем.

7. Определить Квып = Iпр/Iобр для одинаковых значений напряжения.

Контpольные вопросы и задания

1. Как происходит образование зон?

2. Нарисовать зонные диаграммы для чистого и примесных полупроводников для а) Т=0 К и б) Т = Тс (Тс - температура собственной проводимости)

3. Объясните физические процессы, происходящие при образовании p-n перехода.

4. Нарисуйте энергетические зоны в области p-n перехода и объясните, в чем состоит действие внешнего электрического поля на p-n переход.

5. Что происходит при контакте полупроводников разного типа?

6. Что происходит при действии внешнего поля на переход?

7. Нарисуйте идеальные вольт-амперные характеристики p-n перехода.

8. От чего зависит ширина области объемного заряда?

9. Как меняется положение уровня Ферми в полупроводниках в зависимости от температуры?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6.10