
- •Определение ширины запрещенной зоны полупроводника
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические основы работы.
- •2.1. Определение ширины запрещенной зоны по краю собственного поглощения
- •2.4. Определение ширины запрещенной зоны по спектру электролюминесценции
- •3. Описание экспериментальных установок
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерений
5. Обработка результатов измерений
5.1. Построить графики зависимостей I(λ) иI0(λ) по результатам табл. 5.1.
5.2. Построить график зависимости коэффициента спектрального пропускания в функции от длины волны λ. При этом учесть, что при измерениях без полупроводниковой пластины имеет место соотношение
,(55.4)
где i0(λ) - значение фототока,I0(λ) - спектральная плотность потока излучения,S(λ) -спектральная чувствительность фотоэлемента,T0(λ) - коэффициент спектрального пропускания монохроматора. Величина фототокаi(λ) после того, как на входную монохроматора установили пластину, дается соотношением
,
(55.5)
где смысл сомножителей аналогичен их смыслу в уравнении (55.4), а Т(λ) - спектральный коэффициент пропускания полупроводника. Из (55.4) и (55.5) следует формула для определенияТ(λ):
Т(λ) =i(λ)/io(λ), (55.6)
5.3. По графику (55.6) определить значение λгр и ширину запрещенной зоны германияЕg. Пользуясь соотношением (55.2),определите коэффициент поглощения α для трех значений λ: λо ~ λгp , λ2 - середина линейного участка графика Т(λ); λ3 в области наибольшего пропускания.
5.4. Пользуясь графиками градуировки монохроматора, спектральной чувствительности фотоэлемента S(λ), спектрального пропускания монохроматора Т(λ), постройте зависимость интенсивности излучения светодиода I(λ). Амплитуда сигнала дается соотношением
U(λ) = i(λ)R, (55.7)
где I(λ) определено формулой (55.5). Отсюда
,
(55.8)
Здесь R = 1003 Ом.
5.4. По графику I(λ) определите длину волны λ0, соответствующую максимальному значению интенсивности.
5.5. Используя соотношение (55.4), определите ширину запрещенной зоны германия.