Коммерциялық емес акционерлік қоғам Физика кафедрасы кванттық физика
жүктеу/скачать 1,32 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тапсырмалары: 1 - фотокедергінің вольтамперлік және жарықтық сипаттамаларын алу. 2- сезгіштігін және кедергі ӛзгеруінің еселігін анықтау .
- 7.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы
| 6.3 Бақылау сұрақтары
6.3.1 р-n ауысуы деген не? 6.3.2 Кӛлемдік заряд қалай пайда болады? 6.3.3 Жартылай ӛткізгіштердің меншікті және қоспалы ӛткізгіштігі. 6.3.4 n- типті жартылай ӛткізгіш дегеніміз не? 6.3.5 р- типті жартылай ӛткізгіш дегеніміз не? 6.3.6 Диодтың тура және кері қосылуы. 6.3.7 Диодтың ВАС-сы қандай формуламен ӛрнектеледі? 6.3.8 Вентильді фотоэффект. 7 ОТТ-14 зертханалық жұмыс. Жартылай ӛткізгіштердің фотоӛткізгіштік кұбылысын оқып үйрену Жұмыстың мақсаты: фотокедергінің жұмыс істеу принципін және қасиеттерін анықтайтын негізгі физикалық заңдылықтарды оқып үйрену. Тапсырмалары: 1 - фотокедергінің вольтамперлік және жарықтық сипаттамаларын алу. 2- сезгіштігін және кедергі ӛзгеруінің еселігін анықтау . 7.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы Жартылай ӛткізгішті, E h 0 теңдігімен анықталатын (мұндағы ΔЕ - жартылай ӛткізгіштің тыйым салу аймағының ені) 0 - қызыл шекарасынан асатын жиілігі болатын жарықпен жарықтандырғанда жартылай ӛткізгіштердің электр ӛткізгіштігін арттыратын тепе – теңдіксіз артық ток тасымалдаушылардың пайда болуымен түсіндірілетін ішкі фотоэффект құбылысы бақыланады. Жартылай ӛткізгіштің 0 - электрӛткізгіштігі электрондардың концентрациясының n о және р о тепе-теңдік күйімен анықталады p n u p u n e 0 0 0 (7.1) мұндағы n u және p u - электрондар мен кемтіктердің қозғалғыштықтары. Жартылай ӛткізгішті жарықтандырғанда тепе-теңдіксіз артық токтың р және n қосымша тасымалдаушылары пайда болады, сонда тасымалдаушылар концентрациялары n n n 0 және p p p 0 , ал электрӛткізгіштік p n u p p u n n e 0 0 . (7.2) түрінде жазылады. Жарықталыну бар ( ) және жарықталыну жоқ кездегі ( 0 ) ӛткізгіштер айырмасына тең артық (теңгерілмеген) ӛткізгіштік химиялық таза (меншікті) жартылай ӛткізгіштердегі меншікті фотоӛткізгіштігін анықтайды . 0 p n pu nu е (7.3) Затта қоспа болған жағдайда жарықтың әсерінен электрондар валенттік аймақтан қоспа деңгейіне ауысу мүмкін немесе қоспа деңгейінен ӛткізгіштік аймаққа ӛтуі мүмкін (заряд тасымалдаушылардың қоспалы шығарылуы). Мұндай жартылай ӛткізгіштерде қоспалы фотоӛткізгіштік байқалады. Фотокедергі немесе фоторезистор деп ӛткізгіштегі жарық әсерінен ӛзгеретін жартылай ӛткізгіштік құрылғыны айтамыз. Фотокедергі (ФК) - 1 оқшаулаушы пластинаға жапсырылған, 3 электродтар арасына орналасқан жұқа ӛткізгіш қабаттан тұратын 2 кедергі (7.1 суретке қараңыз, а). ФК қабылдау бӛлігі әдетте мӛлдір қабыршақпен жабылады да, квадрат тік бұрыш немесе дӛңгелек пішінді болып жасалады. 7.1 сурет - Фотокедергі және оны қосу схемасы Егер ФК кернеу кӛзімен тізбектей қосып, жарықталмаған болса, онда тізбектен қараңғылық тогы ӛтеді U B I к 0 , (7.4) мұндағы В-фотосезгіш қабаттың геометриялық ӛлшемімен анықталатын коэффициент; U -ФК-ге берілетін кернеу. ФК жарықтандырғанда фотосезгіш қабаттың ӛткізгіштігі (7.2) формуласына сӛйкес артады және қондырғы арқылы қараңғылық ток пен жарық ток ӛтеді, яғни U B I I I I c k c Ф 0 . (7.5) Вольтамперлік, жарықтық және спектрлік сипаттамалар ФК-нің маңызды сипаттамалары болып табылады. Вольтамперлік сипаттамасы тұрақты Ф жарық ағынында немесе тұрақты Е=Ф/S жарқырауда Ф I фототоктың ФК-ге берілген U кернеуге бйланыстылығын кӛрсетеді. Бұл (7.5) формуласы бойынша сызықты байланыста болады, яғни Ом заңына бағынады (7.2 – суретке қараңыз, а). 7.2 сурет Жарықтық сипаттамада ФК-нің тұрақты кернеуінде Ф I фототоктың Ф жарық ағынына (немесе Е) байланыстылығы ӛрнектеледі. Ағынның аз мәнінде фототок ф I ~ Ф (7.2 суретке қараңыз , б). ФК-нің жарықтық сипаттамасын білу оны бүкіл фотометрия мақсатына қолдануға мүмкіндік береді. Спетрлік сипаттаманы қондырғының сезімталдылығының жарық толқынына ) ( f К байланыстылығы береді. ФК сезімталдылығы деп бірлік жарық ағынына сәйкес келетін ток шамасын айтады, яғни . Ф I К ф (7.6) 7.3 сурет Кедергінің ӛлшеу еселігі, ФК-нің қараңғылық кедергісі оның жарықтағы кедергесінің R t /R c қатынасына тең.Қондырғы түзеткіштен кернеу келіп түсетін П-потенциометрден, ФК-дегі кернеуді ӛлшейтін В-вольтметрден тұратын ФК қосатын электрлік схемадан тұрады (14.3 сурет). ФК жарқырауы айнымалы кедергі арқылы R тұрақты ток кӛзінен (6 В) қоректенетін қыздыру шамының R кӛмегімен іске асырылады. жүктеу/скачать 1,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|