Фотоэлектрические свойства нитрида алюминия
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Образец №14.47 10140.26 10-80.116 1014Образец №26.19 10130.27 10-70.11 1014Образец №36.81 10130.243 10-80.1 1014
Рисунок 3.1.1.1. Темновая вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия (образец №1) при различных полярностях приложенного напряжения.
Рисунок 3.1.1.2. Темновая вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия (образец №2).
3.1.2. 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 Rт, в формулу для расчета подставляется сопротивление при освещенности Rсв. Кратность изменения сопротивления определяется как отношение темнового сопротивления образца к его сопротивлению при освещении.
, где
RT темновое сопротивление образца, R его сопротивление при освещении.
Коцентрация неравновесных носителей заряда определяется из значения фотопроводимости образца и подвижности носителей заряда:
, где
sсв фотопроводимость образца, mn 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, BI, АR, Ом00,00E+0059,55E-115,24E+10101,97E-105,09E+10204,02E-104,98E+10306,04E-104,97E+10408,10E-104,94E+10501,05E-094,75E+10601,26E-094,75E+10701,48E-094,72E+10801,69E-094,72E+10901,91E-094,7E+101002,13E-094,69E+10
Таблица 3.1.2.2. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
U, BI, АR, Ом00,00E+0059,36E-115,34E+10101,96E-105,11E+10204,04E-104,95E+10306,12E-104,9E+10408,23E-104,86E+10501,07E-094,66E+10601,28E-094,68E+10701,48E-094,72E+10801,70E-094,7E+10901,93E-094,66E+101002,16E-094,62E+10
Таблица 3.1.2.3. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №2).
U, BI, АR, Ом00,00E+0058,95E-115,59E+10101,96E-105,12E+10204,26E-104,7E+10306,64E-104,52E+10409,07E-104,41E+10501,17E-094,27E+10601,42E-094,22E+10701,66E-094,21E+10801,90E-094,21E+10902,15E-094,18E+101002,39E-094,18E+10
Таблица 3.1.2.4. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
U, BI, АR, Ом00,00E+0058,73E-115,73E+10101,89E-105,31E+10204,10E-104,88E+10306,44E-104,66E+10408,83E-104,53E+10501,15E-094,33E+10601,40E-094,28E+10701,64E-094,26E+10801,88E-094,25E+10902,12E-094,24E+101002,36E-094,23E+10
Таблица 3.1.2.5. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №3).
U, BI, АR, Om00,00E+0058,64E-115,78E+10101,88E-105,31E+10204,09E-104,88E+10306,38E-104,7E+10408,72E-104,58E+10501,12E-094,46E+10601,37E-094,37E+10701,59E-094,4E+10801,83E-094,37E+10902,07E-094,34E+101002,30E-094,35E+10
Таблица 3.1.2.6. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
U, BI, АR, Om00,00E+0059,34E-115,35E+10102,02E-104,96E+10204,38E-104,57E+10306,89E-104,36E+10409,45E-104,23E+10501,23E-094,05E+10601,50E-093,99E+10701,75E-093,99E+10802,01E-093,97E+10902,27E-093,96E+101002,53E-093,95E+10
Таблица 3.1.2.7. Результаты измерений вольт-амперных характеристик образцов нитрида алюминия при освещении.
ОбразцыСопротивление ОмУдельная проводимость, ом-1 м-1Кратность изменения сопротивленияКонцентра-ция неравновесных носителей, м-3 Образец №14.47 10100.26 10-41040.116 1018Образец №24.4 10100.55 10-41.4 1030.24 1018Образец №34.3 10130.243 10-41.58 1030.1 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 В?/p>