ОТЧЕТ

Кузнецов Александр, 307 гр.

Работа № 69. Фотопроводимость.

Цель работы: определение ширины запрещенной зоны ΔE кристалла CdS по границе полосы поглощения и из кривой фотопроводимости.

Приборы и экспериментальная установка: монохроматор (S – источник света, Л – осветительная линза,C₁ и C₂ – входная и выходная щели, O₁ и O₂ – объективы, P – призма Аббе), ФЭУ, кристалл, гальванометр (0,1 мкА), трансформатор тока, мегаомметр.

1. Градуировка монохроматора.

φ	λ (Å)	Цвет
460	4079	Фиол.
520	4109	Фиол.
1000	4360	Синий
1680	4917	Голубой
1715	4958	Голубой
2090	5461	Зеленый
2285	5771	Желтый
2495	6125	Оранж.
2735	6718	Красный

Данный график, построенный по известному спектру ртути, позволяет определить соответствие между углом поворота барабана монохроматора и длиной выделяемой им волны.

Ширина запрещенной зоны определяется формулой:

, где λ – граница полосы поглощения.

2. Определение ширины зоны по поглощению.

Данным методом значение λ определяется из соотношения интенсивности падающего излучения I₀ к интенсивности проходящего I (а именно по графику (I-I₀)/I).

I	0,5	1,0	1,5	2,0	2,0	2,5	2,5	3,0	5,0	5,5	6,0	6,0		6,5		7,0	7,0
φ	1790	1810	1820	1830	1840	1845	1850	1860	1870	1890	1900	1910		1915		1940	1970
I0	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	6
φ	450	630	1000	1200	1290	1350	1420	1480	1530	1590	1620	1690
I0	7	8	9	10	12	14	16	18	20	25	30
φ	1740	1790	1830	1890	1950	2010	2060	2110	2150	2250	2350

П о данному графику определяем λ:

λ≈5050 Å ΔE=2,459 эВ

3. Определение ширины зоны по фотопроводимости.

R(МОм)	1000	900	800	700	600	500	400	300	250	200	180	160
φ	240	260	290	340	400	460	550	690	780	910	970	1050
R(МОм)	140	130	120	110	100	90	80	70	80	90	100	120
φ	1150	1210	1280	1340	1440	1550	1600	1700	1760	1790	1810	1820
R(МОм)	140	160	180	200	250	400	500	600	700	800	900	1000
φ	1830	1840	1845	1850	1860	1870	1890	1900	1910	1915	1940	1970

О пределяемая длина волны соответствует половине высоты максимума.

λ≈4980 Å ΔE=2,493 эВ

Значения энергий, полученные двумя методами, совпадают с точностью до нескольких сотых эВ, что дает основания полагать достоверность результатов.