Читать онлайн «Исследование фотопроводимости в полупроводниках»

Министерство образования и науки Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) КАФЕДРА ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ (ЭП) ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОПРОВОДИМОСТИ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ Методическое пособие к лабораторной работе для студентов специальности 210105 – Электронные приборы и устройства, ТОМСК – 2011  2 СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение 2. Теоретическая часть 2. 1. Основные понятия и параметры 2. 2. Фотопроводимость полупроводников. Собственная и примесная фотопроводимость 2. 3. Полевые свойства фотопроводимости 2. 4. Частотные свойства фотопроводимости 3. Экспериментальная часть 3. 1. Описание экспериментальной установки 3. 2. Задание к лабораторной работе 3. 3 Методические указания к выполнению работы 4. Требования к составлению и оформлению отчета 5. Литература  3 1. ВВЕДЕНИЕ Цель данной работы – изучение процессов, протекающих в фоторезисто- ре при его освещения непрерывным излучением различной частоты и при раз- личных значениях напряжения, приложенного к фоторезистору. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ В полупроводниках, в отличие от металлов, под влиянием внешних воз- действий (освещения, электрического поля и т. д. ) концентрации электронов и дырок могут изменяться во много раз. Это приводит к ряду специфических яв- лений, которые лежат в основе действия многих полупроводниковых приборов. К таким явлениям можно отнести фотопроводимость полупроводников. Явля- ясь физически простым, данное явление позволяет изучить основные черты и многие особенности формирования фотоэлектрических характеристик разнооб- разных полупроводниковых приборов. Данная лабораторная работа имеет своей целью помочь студентам инже- нерных специальностей понять физику формирования фотопроводимости в по- лупроводнике, освоить экспериментальные методы исследования свойств фо- топроводимости, а также в наглядной форме наблюдать влияние величины электрического поля, уровня тестового освещения, частоты его модуляции и мощности фоновой подсветки на фотопроводимость и ее свойства. 2. 1. Основные понятия и параметры При нарушении термодинамического равновесия, например, при освеще- нии полупроводника, концентрации электронов и дырок в зонах (n и p) изме- няются по сравнению с их равновесными значениями n0 и p0, т. к. в зонах появ- ляются неравновесные носители заряда с концентрациями n n n0 и p p p0 . Скорости генерации и рекомбинации. Установление концентраций в зо- нах определяется процессами генерации и рекомбинации электронов и дырок.  4 Существует несколько разновидностей процессов генерации (световая, тепловая и т. д. ) и рекомбина- ции (тепловой заброс носителей заряда «зона- зона», тепловой заброс носителей заряда с участи- ем примесного уровня «зона – уровень – зона» и Рис. 1 т. д. ).