Лабораторная установка

Экспериментальная установка (рис. 3.10) для изучения внутреннего фотоэффекта состоит из:

• амперметра 1 и вольтметра 2, собранных конструктивно в одном корпусе 3;

• блока питания ИПС1 6, включающего в себя генератор постоянного напряжения 5 и узел 4, управляющий светодиодным кластером, состоящим из 8 светодиодов с различными длинами волн излучения;

• стенда 7 с объектами исследования С3-ОК1, содержащего набор излучателей 8 и исследуемый фоторезистор 9.

Рис. 3.10 Лабораторная установка

Порядок выполнения работы

1. Соберите схему, показанную на рис. 3.9.

2. Включите установку, нажав на кнопки «Сеть» на блоках 3 и 4. Установите максимальное значение интенсивности светового потока. Для этого необходимо вращать ручку 13.

3. Снимите семейство вольт-амперных характеристик I = f(U)_{J/J0 =Const,λ =Const}. Для этого нажатием кнопки 10 переключения светодиодов установите длину волны излучения источника света, порядковый номер которого «1». Номер выбранного источника отображается на индикаторе 11. Вращая регулятор 12 напряжения генератора 5, снимите при этой длине волны вольт-амперную характеристику фоторезистора I(U). Полученные данные занесите в таблицу 3.2.

4. Повторите соответствующие измерения силы тока и напряжения при других длинах волн, которые указаны в таблице 3.2.

5. Снимите семейство световых характеристик I_Ф = f(J/J₀)_{U=Const, λ=Const}. Для этого сначала установите минимальное значение интенсивности светового потока, вращая ручку 13, а также установите напряжение генератора, равное 6В. Далее, меняя значения значение интенсивности светового потока вращением ручки 13, снимите соответствующие им значения фототока. Полученные данные занесите в таблицу 3.3.

6. Повторите соответствующие измерения интенсивности светового потока и силы фототока при других длинах волн, которые указаны в таблице 3.3.

7. Снимите спектральную характеристику фоторезистора I_Ф =f(λ)_{J/J0=Const, U =Const}. Для этого установите максимальное значение интенсивности светового потока и напряжение генератора, равное 6В. Изменяя длину волны света, подаваемого на фотоэлемент, с помощью кнопки 10, снимите соответствующие значения фототока. Полученные данные занесите в таблицу 3.4.

8. По результатам измерений, проведенных согласно пунктам 3-7, постройте графики вольт-амперных, световых и спектральной характеристик фоторезистора.

9. Определите по спектральной характеристике край собственного поглощения λ₀. Оцените ширину запрещенной зоны полупроводника ΔЕ, из которого сделан фоторезистор, по формуле (3.5). Запишите полученное значение в электрон-вольтах. Определите, пользуясь таблицей 3.1, полупроводник, из которого сделан фоторезистор.

Таблица 3.2

№ п/п		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	U, В
	I,мкА
3	U, В
	I,мкА
6	U, В
	I,мкА

Таблица 3.3

№ п/п		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
2	J/J0
	I,мкА
4	J/J0
	I,мкА
6	J/J0
	I,мкА

Таблица 3.4

, нм
IФ, мкА