6. Контрольные вопросы

1. В чём заключается различие теплового излучения и люминесценции?

2. Назовите основные виды люминесценции.

3. От чего зависит спектр излучения кристаллофосфора?

4. Какую роль выполняет активатор? Какие уровни называем ловушками?

5. В чём состоит суть теории о двухстадийном характере люминесценции?

6. Как происходит лавинное умножение носителей заряда?

7. Как объясняется зависимость яркости ЭЛ от напряжения?

8. Как объясняется частотная зависимость яркости?

9. Как устроен электролюминесцентный источник света?

10. Где и для чего применяются электролюминесцентные источники света?

11. Какой формулой можно приближённо описать вольт-яркостную характеристику? Как определить эмпирические коэффициенты в этой формуле?

12. Как измеряется яркость свечения ЭЛ конденсатора в данной работе?

7. Литература

1. Марковский Я.Я., Пекерман Ф.М., Петошина Л.Н. «Люминофоры» М.-Л. «Химия» 1966. - 287 с.

2. Практикум по спектроскопии под редакцией Л.В. Левшина. Изд-во Московского университета, 1976 421 с.

3. Верещагин И.К. Электролюминесценция жидких и твёрдых тел. М.: Знание, №4; серия «Физика», 1981. - 243 с.

Лабораторная работа №7 - 4. Определение контактной разности потенциалов

Цель работы:изучение контактных явлений в полупроводниках.

Содержание работы:

1. Измерение зависимости барьерной ёмкости p-n-перехода от обратного напряжения.

2. Определение контактной разности потенциалов.

1. Постановка задачи

1.1. Внешняя и внутренняя контактные разности потенциалов

При соприкосновении двух разнородных металлов между ними возникает разность потенциалов, которая называется контактной. Её появление обусловлено переходом электронов из одного металла в другой. Различают внешнюю и внутреннюю контактные разности потенциалов. Рассмотрим механизм их возникновения.

На рис.1а представлены энергетические диаграммы двух металлов до соприкосновения. Эти металлы имеют разные работы выхода (и) и разные энергии Ферми (и). После их соприкосновения начнётся переход электронов из одного металла в другой. Этот переход будет продолжаться до тех пор, пока состояние системы не станет равновесным. В состоянии термодинамического равновесия уровни Ферми в обоих металлах будут расположены на одинаковой высоте (рис.1б).

Внешняя контактная разность потенциалов () устанавливается между точками, лежащими вне металлов в непосредственной близости от их поверхности. Она определяется разностью работ выхода электронов из металлов:

, (1)

где - заряд электронов.

Внутренняя контактная разность потенциалов () возникает между внутренними точками металлов. Она определяется разностью энергий Ферми, а значит и разностью концентраций электронов в металлах:

(2)

Рис.1. Энергетические диаграммы двух металлов до (а) и после (б) соприкосновения

Контактная разность потенциалов возникает не только на границе между двумя металлами. Она имеет место на контактах металл-полупроводник, а также на границе между двумя полупроводниками.

Основой большинства полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, тиристоров) является электронно-дырочный переход (p-n-переход), т.е. контакт полупроводников с различным типом электропроводности. Междуp- иn-областями в переходе образуется внутренняя контактная разность потенциалов, которую в дальнейшем будем называть просто контактной разностью потенциалов.