Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения.
Измерения зависимости фототока от интенсивности падающего излучения проводились с помощью фильтра БС-7, не пропускающего ультрафиолетовое излучение. Таким образом, влияние излучения видимой области спектра было исключено путем вычитания значений интенсивности и фототока, полученных при использовании фильтра из их интегральных значений.
Измерения проводились для одного образца при напряжении на нем – U=90 В.
Результаты измерений приведены в таблице 3.2. и на рисунке 3.2.
Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения можно аппроксимировать следующим выражением:
, где
I ф(А) – фототок; P (Вт) – мощность излучения; À и a – параметры, определяемы эмпирическим путем. Из найденной зависимости можно определить эти параметры:
À =2.4 104;
a = 0 . 8 9
Таблица 3.2. Результаты измерений зависимости фототока от интенсивности падающего излучения.
| Интенсивность, мкВт | Iф, А |
| 0 | 0 |
| 5,33E-09 | 9,1E-12 |
| 1,07E-08 | 1,69E-11 |
| 2,13E-08 | 3,12E-11 |
| 1,07E-07 | 1,31E-10 |
| 2,67E-07 | 2,96E-10 |
| 7,20E-07 | 7,17E-10 |
Рисунок 3.2. Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения.
Спектральные характеристики фотопроводимости нитрида алюминия.
Измерение спектральных характеристик фотопроводимости нитрида алюминия проводились с помощью установки, описанной в главе 2. Напряжение на образце – U=90 В.
Измерения проводились без учета интенсивности, поскольку очень трудно определить мощность излучения, прошедшего через монохроматор в области малых длин волн при l<0,25 мкм.
|
|
|
Чтобы привести кривую к нормальному виду, был использован калиброванный фотодиод и по нему были получены относительные значения количества падающих фотонов.
Фототок в области от 5.9 до 6.2 эВ трудно определим по причине большой погрешности при резком падении интенсивности света, вышедшего из монохроматора.
Результаты измерений приведены в таблице 3.3. и на рисунке 3.3.
Как видно из рисунка 3.3. фотопроводимость начинается при энергии фотонов 3.8 эВ. Поглощение имеет примесный характер. Максимум фотопроводимости приходится на промежуток энергий от 5.4 до 6.2 эВ. К сожалению, именно на промежутке от 5.9 до 6.2 эВ не удалось получить точных и достоверных значений фотопроводимости.
Таблица 3.3. Спектральная зависимость фотопроводимости нитрида алюминия.
| Деления | l , анг. | h w , эВ | Iф, пА | Iф-Iт, пА | D s , Cм | D s / D s max |
| 10,000 | 1985,924 | 6,244 | 24,280 | 24,120 | 2,680E-13 | 0,857 |
| 15,000 | 2013,286 | 6,159 | 26,480 | 26,320 | 2,924E-13 | 0,935 |
| 20,000 | 2040,648 | 6,077 | 27,600 | 27,440 | 3,049E-13 | 0,975 |
| 25,000 | 2068,010 | 5,996 | 28,220 | 28,060 | 3,118E-13 | 0,997 |
| 30,000 | 2095,372 | 5,918 | 28,300 | 28,140 | 3,127E-13 | 1,000 |
| 35,000 | 2122,734 | 5,842 | 28,000 | 27,840 | 3,093E-13 | 0,989 |
| 40,000 | 2150,096 | 5,767 | 27,900 | 27,740 | 3,082E-13 | 0,986 |
| 45,000 | 2177,458 | 5,695 | 27,500 | 27,340 | 3,038E-13 | 0,971 |
| 50,000 | 2204,820 | 5,624 | 27,200 | 27,040 | 3,004E-13 | 0,961 |
| 55,000 | 2232,182 | 5,555 | 26,770 | 26,610 | 2,957E-13 | 0,946 |
| 60,000 | 2259,544 | 5,488 | 25,870 | 25,710 | 2,857E-13 | 0,914 |
| 65,000 | 2286,906 | 5,422 | 24,820 | 24,660 | 2,740E-13 | 0,876 |
| 70,000 | 2314,268 | 5,358 | 23,750 | 23,590 | 2,621E-13 | 0,838 |
| 75,000 | 2341,630 | 5,295 | 22,190 | 22,030 | 2,448E-13 | 0,783 |
| 80,000 | 2368,992 | 5,234 | 20,520 | 20,360 | 2,262E-13 | 0,723 |
| 85,000 | 2396,354 | 5,175 | 18,200 | 18,040 | 2,004E-13 | 0,641 |
| 90,000 | 2423,716 | 5,116 | 16,400 | 16,240 | 1,804E-13 | 0,577 |
| 95,000 | 2451,078 | 5,059 | 14,500 | 14,340 | 1,593E-13 | 0,510 |
| 100,000 | 2478,440 | 5,003 | 12,680 | 12,520 | 1,391E-13 | 0,445 |
| 105,000 | 2505,802 | 4,949 | 11,000 | 10,840 | 1,204E-13 | 0,385 |
| 110,000 | 2533,164 | 4,895 | 9,110 | 8,950 | 9,944E-14 | 0,318 |
| 115,000 | 2560,526 | 4,843 | 8,000 | 7,840 | 8,711E-14 | 0,279 |
| 120,000 | 2587,888 | 4,792 | 7,110 | 6,950 | 7,722E-14 | 0,247 |
| 125,000 | 2615,250 | 4,741 | 5,880 | 5,720 | 6,356E-14 | 0,203 |
| 130,000 | 2642,612 | 4,692 | 4,860 | 4,700 | 5,222E-14 | 0,167 |
| 135,000 | 2669,974 | 4,644 | 3,980 | 3,820 | 4,244E-14 | 0,136 |
| 140,000 | 2697,336 | 4,597 | 3,300 | 3,140 | 3,489E-14 | 0,112 |
| 150,000 | 2752,060 | 4,506 | 2,210 | 2,050 | 2,278E-14 | 0,073 |
| 160,000 | 2806,784 | 4,418 | 1,510 | 1,350 | 1,500E-14 | 0,048 |
| 170,000 | 2861,508 | 4,333 | 1,070 | 0,910 | 1,011E-14 | 0,032 |
| 180,000 | 2916,232 | 4,252 | 0,768 | 0,608 | 6,756E-15 | 0,022 |
| 190,000 | 2970,956 | 4,174 | 0,574 | 0,414 | 4,600E-15 | 0,015 |
| 200,000 | 3025,680 | 4,098 | 0,469 | 0,309 | 3,433E-15 | 0,011 |
| 220,000 | 3135,128 | 3,955 | 0,398 | 0,238 | 2,644E-15 | 0,008 |
| 240,000 | 3244,576 | 3,822 | 0,373 | 0,213 | 2,367E-15 | 0,008 |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.3. Спектральная зависимость фотопроводимости нитрида алюминия.
ГЛАВА 4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Развитие полупроводниковой оптоэлектроники требует новых исследований самых различных полупроводниковых материалов материала практически по всем направлениям. В настоящее время возникла потребность в полупроводниковых приемниках излучения, которые чувствительны только в ультрафиолетовой области спектра. Это связано с различными применениями данных приборов в биологии, медицине, военной технике и пр. Дипломная работа посвящена исследованию характеристик фотоприемников ультрафиолетового излучения на основе нитрида алюминия. Нитрид алюминия является превосходным материалом для экстремальной оптоэлектроники - открываются новые возможности при создании приборов, стойких к воздействию высокой температуры, радиации. Кроме того, в пользу нитрида алюминия и сравнение его с другими материалами по части механической прочности.
|
|
|
Целью данной дипломной работы является исследование фотоэлектрических свойств нитрида алюминия. Необходимо отметить, что настоящая работа представляет собой лишь начальную стадию изучения данного материала и в дальнейшем возможны некоторые корректировки выбора материалов для изготовления приборов экстремальной оптоэлектроники, требований к их качеству и т.п.
Дипломная работа относится к разряду научно-исследовательской и носит поисковый характер. Выполнение НИР весьма актуально в настоящий момент, так как создание приборов оптоэлектроники для работы в экстремальных условиях является на сегодняшний день задачей многих производителей электронных приборов во всем мире.
Поскольку данная работа носит научно-исследовательский характер, в технико-экономическом обосновании проекта можно ограничиться расчетом себестоимости НИР.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!