Исследование световых характеристик фотоприемников

4.3.1 Выбрать схему измерения №2 и активизировать все инструменты.

4.3.2 Преподаватель указывает исследуемый фотоприемник и их количество (фоторезистор, фотодиод, фототранзистор).

4.3.4 Преподаватель задает напряжение на фотоприемнике.

4.3.5 Преподаватель задает длину волны и освещенность.

4.3.6 Преподаватель задает количество измерений (должно быть больше десяти).

4.3.7 Определить шаг изменения для всего диапазона освещенности в соответствии с п.4.3.6.

4.3.8 Создать новую или открыть уже созданную рабочую тетрадь.

4.3.9 Установить напряжение на фотоприемнике и длину волны как указано п.4.3.4 и п.3.4.5 соответственно.

4.3.10 Установить значение освещенности при помощи инструмента «Источник света» равное нулю.

4.3.11 Создать в рабочей тетради новое измерение при помощи кнопки «Новое».

4.3.12 Записать измеренные значения в рабочую тетрадь при помощи кнопки «Записать».

4.3.13 Увеличивая освещенность до максимального значения на полученный шаг в п.4.3.7 повторять п.4.3.12.

4.3.14 Рассчитать зависимость фототока фоторезистора I _Ф от освещенности по формуле (4.1), в качестве I _T принять значение тока при освещенности равной нулю.

4.3.15 Рассчитать концентрацию носителей заряда для данного фотоприемника используя следующую формулу

, (4.2)

где l – длина активной части фоторезистора; q – элементарный заряд, μ _n(p) – подвижность носителей заряда (табл. 4.1); U – приложенное напряжение; a – толщина и b – ширина рабочей области фотоприемника (значения этих величин приведены в таблице «Коммутатор объектов»).

Таблица 4.1 Свойства полупроводников, используемых для получения оптоэлектронных приборов

Наименование полупроводника или соединения	Si	Ge	CdS	CdSe	CdTe	GaAs	JnSb
Ширина запрещенной зоны , эВ	1,15	0,7	2,4	1,7	1,5	1,5	0,2
Подвижность электронов и дырок μ n,p, см^2/В·с				–

 

4.3.16 Рассчитать кратность изменения сопротивления фотоприемника по формуле

K_R = R _T / R, (4.3)

где R _T – темновое сопротивление; R – сопротивления при максимальном уровне освещенности.

4.3.17 Рассчитать удельную чувствительность фоторезисторов по уравнению:

, (4.4)

где Ф – световой поток, падающий на поверхность полупроводника; U – напряжение, приложенное к фоторезистору.

Световой поток Ф и освещенность E связаны следующим образом:

, (4.5)

где s – площадь рабочей области фотоприеменика.

4.3.18 Построить зависимость фототока фотоприемника от освещенности.

4.3.19 Выбрать следующий исследуемый фотоприемник в соответствии с п. 4.3.2 и повторить пп. 4.3.10 – 4.3.18.

4.3.20 Сравнить полученные результаты измерения и сделать выводы.

.