Проведение эксперимента. Для наблюдения релаксации фотопроводимости собирают установку (рис.7).
Для наблюдения релаксации фотопроводимости собирают установку (рис.7).
Фоторезистор (ФР) включен на мостовой схеме. Мостовая схема позволяет измерять малые сигналы от объекта излучения при наличии относительно большого фона. При этом в диагональ моста включают высокочувствительные измерительные приборы.
Условие равновесия моста RфR2=R1R3. При неосвещенном ФР, мост должен быть сначала уравновешен (изменением регулируемого сопротивления добиваемся установки микроамперметра на нуль). При освещении ФР через диагональ моста Rн потечет фототок, пропорциональный потоку излучения. Фототок (или напряжение на нагрузке Rн) можно измерить непосредственно в диагонали моста.
Рис. 7. Электрическая схема экспериментальной установки.
Прямоугольные импульсы света создаются светоизлучающим диодом – подачей на него прямоугольных импульсов напряжения от генератора.
Если сопротивление фоторезистора Rф изменяется под действием излучения, то изменяется и ток в цепи. Падение напряжения на сопротивление нагрузки Rн подается на вход осциллографа, с помощью которого можно измерить и время t нарастания и спада 
.
В качестве генератора прямоугольных световых импульсов используют полупроводниковый светоизлучательный диод типа АЛ 307. Физический механизм генерации света в светоизлучающих диодах – излучательная рекомбинация.
Светоизлучающие диоды типа АЛ-307ЕМ создают свечение 
= 580 нм; при токе 10 мА сила света 
(1,5 – 5) 
10-3 Кд. Прямое напряжение Uпр 2,8 В.
Объект исследования – фоторезистор типа ФСД-1, изготовленный из полупроводникового соединения АIIВVI - CdSe ( 
= 1,74 эВ; Uн = 0,05 
). Темновой ток УТ до 10 мкА. Фототок УФ до 150 мкА (при освещенности 200 лк), рабочее напряжение Uраб = 30 В.
Представим выражение для нарастания и спада фотопроводимости в виде
(45)
(46)
Логарифмируя, получим соответственно линейные зависимости в полулогарифмическом масштабе
, (47)
. (48)
 |
Полученные уравнения (47) и (48) используют для вычисления
и 
.
Рис. 8. Примерная картина релаксации фотопроводимости
на экране осциллографа.
В работе необходимо:
1. Получить наблюдаемую картину релаксации фотопроводимости, добиваясь максимального использования площади экрана осциллографа (рис. 8).
2. Наложить на экран кальку и аккуратно зарисовать картинку. (Отсчет 
n ведем от горизонтальной линии (в относительных единицах)).
3. Для определения длительности импульса tнар и tсп нужно заметить скольким делениям на экране соответствует tсп и знать частоту развертки осциллографа (или установить ее с помощью звукового генератора). Процесс вычисления t упрощается, если имеется осциллограф с метками времени.
4. Построить графики 
и 
.
5. По зависимости 
определить 
:
. (49)
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 1051;