48, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, fizyka1, fiza, fizyka

Pobierz cały dokument 48.1.studia.informatyka.politechnika.doc Rozmiar 89 KB

Fragment dokumentu:

Rok akademicki 1994/95	Laboratorium z fizyki
Nr ćwiczenia: 48	Charakterystyka fotoopornika
Wydział: Elektronika Kierunek: El. i telek. Grupa: 1.1	Bartek Dziędziura
Data wykonania 25.10.1994	Ocena		Data zaliczenia	Podpis
	T
	S

1. Zasada pomiaru

Fotoopornik to jeden z elementów półprzewodnikowych.

Budowa fotoopornika (1 - materiał światłoczuły, 2 - elektrody, 3 - odprowadzenia)

Jako materiał światłoczuły w fotooporniku wykorzystuje się siarczek kadmu aktywowany miedzią lub chlorem. Elektrody wykonuje się ze złota, indu lub cyny. Materiały te nie tworzą na styku z półprzewodnikiem warstwy zaporowej. Siarczek kadmu gdy aktywowany jest miedzią staje się półprzewodnikiem typu p, natomiast aktywowany chlorem staje się półprzewodnikiem typu n.

Cechą charakterystyczną dla fotooporników jest zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, którego skutkiem jest zmiana przewodności fotoopornika. Fotoopornik to element, którego opór zmienia się pod wpływem oświetlenia.

Pod wpływem oświetlenia fotoopornika elektron z pasma walencyjnego zostaje wzbudzony do pasma przewodnictwa energią fotonu, którego energia musi być większa lub równa energii aktywacji tego półprzewodnika:

h ν ≥ W_a

przy czym: W_a - energia aktywacji

W wyniku wzbudzenia elektronów pojawiają się dodatkowe nośniki prądu elektrycznego (elektrony, przewodności i dziury), które zmieniają przewodność badanego półprzewodnika:

δ = e x [ (n + Δn) x μ_n + (p + Δp) x μ_p ]

Przy czym: n,p - ilość równowagowych nośników prądu zawartych w jednostkowej objętości półprzewodnika; Δn,Δp - ilość nierównowagowych nośników prądu; μ_n, μ_p - odpowiednio ruchliwość tych nośników prądu

Wynika stąd, że dodatkowe przewodnictwo równa się różnicy przewodnictwa oświetlanego δ i nieoświetlanego δ₀ półprzewodnika i wynosi δ_f:

δ_f = e x (Δn x μ_n + Δp x μ_p)

Jest to zjawisko nazwane zjawiskiem fotoprzewodnictwa. Koncentracja generowanych przez światło nośników Δn i Δp jest wprost proporcjonalna do energii oświetlenia pochłanianej w jednostkowej objętości półprzewodnika w jednostce czasu:

Δn = Δp = β x α x I

Pobierz cały dokument 48.1.studia.informatyka.politechnika.doc rozmiar 89 KB