УПРАЖНЕНИЕ 1. Снятие вольтамперных характеристик фоторезистора.
 |
Собрать цепь по схеме (рис. 4).
|
1. Установить фоторезистор на наибольшем расстоянии от осветителя (r = 30 см). Установить в цепи осветителя ток не менее 2,5А и во время опытов следить за его постоянством.
2. Отключить осветитель и снять темновую ВАХ фоторезистора.
3. Включить осветитель. Снять зависимость тока в фоторезисторе от приложенного напряжения, изменяя напряжение через 2-4В до 24 В. Затем, приближая фоторезистор к осветителю снять таким же образом зависимость Iсв= f ( U ) через каждые 5 см до расстояния между осветителем и фоторезистором в 10 cм. (Расстояние между осветителем и фоторезистором измерять по шкале, нанесенной на подставке). По результатам измерений построить зависимость IТ= f ( U ) и icb = i ( u ) на одном графике.
4. По формуле (9) вычислить для расстояний между осветителем и фоторезистором ri =10см, 15см, 25см значения фототока I Ф для всех значений напряжения на фоторезисторе. Построить график I Ф = f ( U ).
Объяснить полученный результат. Результаты измерений занести в таблицу.
УПРАЖНЕНИЕ 2. Снятие световых характеристик фоторезистора.
Схема та же, что и в упражнении 1.
1. Установить фоторезистор на наибольшем расстоянии от осветителя. Подать на него напряжение 10В и следить за его постоянством.
2. Измерить темновой ток it при отключенном осветителе.
3. Включить осветитель. Измерить 1св и найти значение фототока I Ф = I СВ – I Т . Передвинуть фоторезистор на 5 см ближе к осветителю (между осветителем и фоторезистором расстояние ri ) и снова найти Iф и т.д. через каждые 5 см, приближая фоторезистор к осветителю до расстояния ri=10 см. Повторить те же измерения при напряжении на фоторезисторе 14 В и 18 В. Результаты измерений занести в таблицу. Построить график зависимости фототока от освещенности.
|
|
|
I Ф
0 ( r 1 / ri )2
Рис. 5
Когда фоторезистор находится на небольшом расстоянии ri от осветителя, его освещенность может быть вычислена по формуле:
E = J / ri 
, где J – сила тока.
При приближении фоторезистора с осветителем до расстояния (ri=30, 25, 20, 15, 10см.) его освещенность окажется равной:
Ei = J / ri
Составим соотношение;
Ei / E 1 = ( r 1/ r 2)2; Ei = E 1 ( r 1 / ri )2
Отложим по оси абсцисс относительную освещенность фоторезистора, равную (r1/ri) , а по оси ординат соответствующее значение фототока, в результате получим световую характеристику фоторезистора (рис. 5). Используя результаты измерении упр.2 найти значение светового сопротивления фоторезистора R Ф = U / I Ф и построить график зависимости R Ф = f ( r 1 / ri ), отложив, по оси абсцисс ( r 1 / ri )2 а по оси ординат R Ф .
|
|
|
R Ф
 |
0 ( r 1 / ri )2
Рис. 6
УПРАЖНЕНИЕ 3. Снятие спектральной характеристики фоторезистора.
Схема та же, что и в упражнении 1.
Устанавливают фоторезистор на расстоянии 10-15 см от осветителя. Измеряют темновой ток при напряжении на фоторезисторе 10В. Включают осветитель. Через щель в оправе осветителя поочередно вставляют светофильтры и находят фототок для каждого светофильтра. Затем повторяют измерения при напряжении на фоторезисторе 14В. Результаты измерений заносят в таблицу. Строят график зависимости I ф = f ( 
)
.
| № n/n | ЦВЕТ | ДЛИНА ВОЛНЫ (нм) | I Ф (мкА) | |
| U=10B | U=14B | |||
| 1 | КРАСНЫЙ | 675 | ||
| 2 | ЖЁЛТЫЙ | 612 | ||
| 3 | ЗЕЛЁНЫЙ | 521 | ||
| 4 | ГОЛУБОЙ | 497 | ||
| 5 | ФИОЛЕТОВЫЙ | 421 | ||
Контрольные вопросы
1. Что такое фотопроводимость?
2. Какие основные процессы влияют на фотопроводимость полупроводника? Что такое фоторезистор и как он устроен?
4. Основные характеристики фоторезистора и как они получаются на опыте?
5. Что такое внутренний фотоэффект?
6. Красная граница внутреннего фотоэффекта для собственного и примесных полупроводников?
|
|
|
7. Что такое темновой ток и чем он обусловлен?
Литература
1. Б.Н.Бушманов, Ю.А.Хромов. Физика твердого тела. - М.:Высшая школа, 1971. - с. 149-152.
2. Л.С.Стильбанс.Физика полупроводников. - М.:Сов. радио, 1967. - с. 100-112.
3. Физический энциклопедический словарь. т. 1 с. 286-287;т.5 с. 354-356.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 194; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!