Вольт-амперные характеристики нитрида алюминия при освещенности
Вольт-амперные характеристики нитрида алюминия при освещенности снимались при помощи установки, описанной в главе 2. Результаты измерений приведены в таблицах 3.1.2.1. и 3.1.2.2. Измерения проводились при мощности падающего излучения – 21.4 мкВт
Сравнивая темновую ВАХ образца и ВАХ при полной освещенности, мы можем определить:
* фотопроводимость материала;
* коэффициент умножения фототока;
* концентрацию неравновесных носителей заряда.
Фотопроводимость нитрида алюминия при освещении рассчитывается также как и его темновая проводимость, только вместо темнового сопротивления R т, в формулу для расчета подставляется сопротивление при освещенности R св. Кратность изменения сопротивления определяется как отношение темнового сопротивления образца к его сопротивлению при освещении.
, где
RT – темновое сопротивление образца, Rñâ – его сопротивление при освещении.
Коцентрация неравновесных носителей заряда определяется из значения фотопроводимости образца и подвижности носителей заряда:
, где
s св – фотопроводимость образца, m n – подвижность носителей заряда в материале. Результаты расчетов приведены в таблице 3.1.2.7.
Таблица 3.1.2.1. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1)
| U, B | I, А | R, Ом |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 9,55E-11 | 5,24E+10 |
| 10 | 1,97E-10 | 5,09E+10 |
| 20 | 4,02E-10 | 4,98E+10 |
| 30 | 6,04E-10 | 4,97E+10 |
| 40 | 8,10E-10 | 4,94E+10 |
| 50 | 1,05E-09 | 4,75E+10 |
| 60 | 1,26E-09 | 4,75E+10 |
| 70 | 1,48E-09 | 4,72E+10 |
| 80 | 1,69E-09 | 4,72E+10 |
| 90 | 1,91E-09 | 4,7E+10 |
| 100 | 2,13E-09 | 4,69E+10 |
|
|
|
Таблица 3.1.2.2. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
| U, B | I, А | R, Ом |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 9,36E-11 | 5,34E+10 |
| 10 | 1,96E-10 | 5,11E+10 |
| 20 | 4,04E-10 | 4,95E+10 |
| 30 | 6,12E-10 | 4,9E+10 |
| 40 | 8,23E-10 | 4,86E+10 |
| 50 | 1,07E-09 | 4,66E+10 |
| 60 | 1,28E-09 | 4,68E+10 |
| 70 | 1,48E-09 | 4,72E+10 |
| 80 | 1,70E-09 | 4,7E+10 |
| 90 | 1,93E-09 | 4,66E+10 |
| 100 | 2,16E-09 | 4,62E+10 |
Таблица 3.1.2.3. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №2).
| U, B | I, А | R, Ом |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 8,95E-11 | 5,59E+10 |
| 10 | 1,96E-10 | 5,12E+10 |
| 20 | 4,26E-10 | 4,7E+10 |
| 30 | 6,64E-10 | 4,52E+10 |
| 40 | 9,07E-10 | 4,41E+10 |
| 50 | 1,17E-09 | 4,27E+10 |
| 60 | 1,42E-09 | 4,22E+10 |
| 70 | 1,66E-09 | 4,21E+10 |
| 80 | 1,90E-09 | 4,21E+10 |
| 90 | 2,15E-09 | 4,18E+10 |
| 100 | 2,39E-09 | 4,18E+10 |
Таблица 3.1.2.4. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
| U, B | I, А | R, Ом |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 8,73E-11 | 5,73E+10 |
| 10 | 1,89E-10 | 5,31E+10 |
| 20 | 4,10E-10 | 4,88E+10 |
| 30 | 6,44E-10 | 4,66E+10 |
| 40 | 8,83E-10 | 4,53E+10 |
| 50 | 1,15E-09 | 4,33E+10 |
| 60 | 1,40E-09 | 4,28E+10 |
| 70 | 1,64E-09 | 4,26E+10 |
| 80 | 1,88E-09 | 4,25E+10 |
| 90 | 2,12E-09 | 4,24E+10 |
| 100 | 2,36E-09 | 4,23E+10 |
|
|
|
Таблица 3.1.2.5. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №3).
| U, B | I, А | R, Om |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 8,64E-11 | 5,78E+10 |
| 10 | 1,88E-10 | 5,31E+10 |
| 20 | 4,09E-10 | 4,88E+10 |
| 30 | 6,38E-10 | 4,7E+10 |
| 40 | 8,72E-10 | 4,58E+10 |
| 50 | 1,12E-09 | 4,46E+10 |
| 60 | 1,37E-09 | 4,37E+10 |
| 70 | 1,59E-09 | 4,4E+10 |
| 80 | 1,83E-09 | 4,37E+10 |
| 90 | 2,07E-09 | 4,34E+10 |
| 100 | 2,30E-09 | 4,35E+10 |
Таблица 3.1.2.6. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
| U, B | I, А | R, Om |
| 0 | 0,00E+00 | |
| 5 | 9,34E-11 | 5,35E+10 |
| 10 | 2,02E-10 | 4,96E+10 |
| 20 | 4,38E-10 | 4,57E+10 |
| 30 | 6,89E-10 | 4,36E+10 |
| 40 | 9,45E-10 | 4,23E+10 |
| 50 | 1,23E-09 | 4,05E+10 |
| 60 | 1,50E-09 | 3,99E+10 |
| 70 | 1,75E-09 | 3,99E+10 |
| 80 | 2,01E-09 | 3,97E+10 |
| 90 | 2,27E-09 | 3,96E+10 |
| 100 | 2,53E-09 | 3,95E+10 |
Таблица 3.1.2.7. Результаты измерений вольт-амперных характеристик образцов нитрида алюминия при освещении.
| Образцы | Сопротивление Ом | Удельная проводимость, ом-1 м-1 | Кратность изменения сопротивления | Концентра-ция неравновесных носителей, м-3 |
| Образец №1 | 4.47 1010 | 0.26 10-4 | 104 | 0.116 1018 |
| Образец №2 | 4.4 1010 | 0.55 10-4 | 1.4 103 | 0.24 1018 |
| Образец №3 | 4.3 1013 | 0.243 10-4 | 1.58 103 | 0.1 1018 |
|
|
|
Полученные результаты позволяют судить о качестве контактов и воспроизводимости свойств материала.
Из графиков, представленных на рисунках 3.1.2.1 – 3.1.2.4. видно, что вольт-амперные характеристики образцов при смене полярности приложенного напряжения на противоположное практически совпадают, из чего можно сделать вывод о том, что фотоэлектрические свойства материала мало изменяются от образца к образцу, а алюминиевые контакты можно считать омическими.
Кратность изменения сопротивления для разных образцов находится в пределах от 1.4 103 до 104, что позволяет применять данный материал в качестве фоторезистора.
Рисунок 3.1.2.1. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) при различных полярностях приложенного напряжения.
Рисунок 3.1.2.2. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №2) при различных полярностях приложенного напряжения.
Рисунок 3.1.2.3. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №3) при различных полярностях приложенного напряжения.
|
|
|
|
|
Рисунок 3.1.2.4. Вольт-амперные характеристики AlN. Темновая ВАХ (кривая 2) и ВАХ при освещенности (кривая 1). Мощность излучения для ВАХ при освещении – 21.4 мкВт.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 190; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!