Зонная структура непрямозонного полупроводника Si
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ния от энергии квантов.
В данной работе использовался образец кремния толщиной d=300 мкм. Измерение оптических параметров проводили с помощью электро-вычеслительного комплекса СДЛ-2. В результате измерений получают зависимость пропускания света определенной длины волны через пленку на подложке от длины волны проходящего света через образец. Для дальнейшего анализа полученных зависимостей нам необходимо знать зависимость коэффициента поглощения от энергии. Энергия вычисляется по следующей формуле:
где E - энергия , эВ;
? - длина волны проходящего света, мкм.
. Экспериментальная часть
По вышеописанной методике был снят спектр пропускания для образца кремния. Результат представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Спектр пропускания образца кремния
Далее перестраиваем зависимость пропускания от длины волны в зависимомть от энергии квантов. Результат представлен на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 - Спектр пропускания образца кремния
Для определения ширины запрещённой зоны, необходимо построить зависимость коэффициента поглощения от энергии квантов, зная толщину образца d=300 мкм. Результат представлен на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 - Спектр поглощения образца
Для более точного определения ширины запрещённой зоны необходимо простроить зависимость квадрата и корня коэффициента поглощения от длины волны.
Рисунок 4.4 - Спектр квадрата поглощения
Из рисунка 4.4 видно, что ширина запрещенной зоны образца Eg=1,17 эВ.
Заключение
В ходе данной работы было проведено изучение свойств образца кремния оптическим методом. Были сняты спектры пропускания и с помощью них построены спектры поглощения образца. На основе полученных результатов была оценена ширина запрещенной зоны образца. Она равна Eg=1,17 эВ.
Данный результат расходится со справочными данными лишь на 0,05 эВ, что подтверждает высокую эффективность использования оптических методов при изучении свойств полупроводников.
Кроме того, в ходе работы образец кремния не был подвержен никаким воздействиям, приводящим к изменению его электрофизических свойств, следовательно оптические методы можно использовать для контроля качества полупроводниковых материалов с минимальным риском ухудшения их характеристик.
Список литературы
1Шалимова К.В. Физика полупроводников: учебник для вузов / К.В. Шалимова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 392 с.
2Панков Ж. Оптические процессы в полупровдниках / Ж. Панков - М.: Мир, 1973. - 374с.
Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников / Ю.И. Уханов. - М.: Наука, 1977. - 368с.