1.Cel ćwiczenia : Zbadanie charakterystyki oświetleniowej fotoopornika,

oraz określenie zależności prądowo napięciowych.

Fotoopornik (fotorezystor) jest to taki element półprzewodnikowy, którego rezystancja zależy od oświetlenia. Wykonany najczęściej jako cienka, fotoczuła warstwa półprzewodnika, umieszczona na izolacyjnym podłożu i osłoniona ochronną warstwą szkła organicznego.

Światło padające na półprzewodnik powoduje generację pary elektron-dziura, skutkiem czego wzrasta liczba nośników ładunku elekrtycznego, a tym samym maleje rezystancja. Zjawisko to nosi nazwę zjawiska fotoelektrycznego wewnętrznego.

Energia absorbowanego fotonu nie może być mniejsza od szerokości przerwy energetycznej danego materiału. Dodatkowe nośniki mogą pochodzić zarówno z pasma walencyjnego jak i z poziomów domieszkowanych, odpowiednio odróżnia się więc fotoprzewodnictwo samoistne i fotoprzewodnictwo domieszkowane. Koncentracja generowanych nośników wzrasta wprost proporcjonalnie do pochłanianej energii świetlnej, jednak większa ich gęstość pobudza proces rekombinacji, co ogranicza liczbę elektronów i dziur do pewnego ustalonego poziomu.

fotoprzewodnictwo

2.Układ pomiarowy.

g -generacja = β⋅η⋅Φ

(wydajność kwantowa ⋅ wsp.pochł.św. ⋅strumień światła)

R -rekombinacja = - Δn/τ

Ustawiając źródło światła dla dwóch kolejnych odległości

r = 0,5 m i r = 0,35 m

i zmieniając, dla każdej z nich, napięcie zasilacza

od 2V do 20V co 2V

uzyskano następujące wartości pomiarowe:

Z -zasilacz reg.nap.st.

V -woltomierz nap.st.

zakres 30 V kl. 0,5

mA- miliamperomierz pr.st.

zakres 0,6 mA kl. 1,5

Ż - żarówka umieszczona na

wyskalowanej podstawie

o regulowanej odl.

Φ

Ż

Fotoopornik

mA

V

+

-

z

---