Описание установки. В работе используются два фотосопротивления типа ФСК-1, изготовленных из сернистого кадмия

В работе используются два фотосопротивления типа ФСК-1, изготовленных из сернистого кадмия. Электрическая схема установки приведена на рис.5.

Рис.5.

Левое на схеме фотосопротивление ФС помещено в светонепроницаемый кожух и включено через усилитель постоянного тока (УПТ). Второе ФС₂ освещается лампой, яркость которой можно менять с помощью потенциометра R₂. Освещенность ФС₂ контролируется фотоэлементом ФЭ, связанным с люксметром Lx.

 

Порядок выполнение работы

 

1. Снять вольт - амперную характеристику ФС для темнового тока. Для этого переключатель К поставить в положение «I» и, изменяя потенциометром R₁ напряжение на ФС от 0 до 15 В через каждые 3 В, замерить темновой ток. Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

U, В
Iт·109, А

2. Снять вольт - амперную характеристику фототока, для чего переключатель «К» перевести в положение «2» (при этом загорится лампочка, освещающая ФС). Контроль освещенности осуществляется люксметром. С помощью реостата R₂ в цепи питания лампочки установить Е₁ = 100 лк. Далее, изменяя напряжение от 0 до 15 В через каждые 3 В, замерить ток I_СВ. Повторить опыт при Е₂ = 150 лк. Результаты измерений записать в табл. 2.

Внимание! Цена деления микроамперметра в положении «1» - 5·10^-9 А, а в положении «2» - 5·10^-6 А! Значения темнового тока I_T взять из табл.1.

3. Построить графики зависимости темнового тока I_Т и фототока I_ф от напряжения U. Графики расположить на одном рисунке.

4. По формуле R_Т= U/I_Т вычислить темновое сопротивление.

Таблица 2

E, лк	Iт ·109, А	U, B	Iсв·109, А	Iф ·106,А
		…
		…

5. Снять световые характеристики при U_i= const, для чего:

а) подать на фотосопротивление напряжение U₁ = 10 В;

б) измерить I_T переведя переключатель «К» в положение «I»;

в) измерить I_CB переведя переключатель «К» в положение «II»,изменяя освещенность ФС от 0 до 150 лк через каждые 10 лк.

Повторить опыт при напряжении U₂ = 15 В. Результаты измерений записать в табл.3.

Таблица 3

Ui B	IТ 109,А	Еk, лк	Iсв·109,А	Iф l06, A
		…
		…

Построить графики зависимости фототока I_ф от освещенности Е.

По формулам (1) и (2) вычислить интегральную К_ф и удельную К₀ чувствительности ФС при рабочем напряжении 15 В и освещенности 100 лк. Площадь поверхности ФС указана на установке.

Теоретический минимум

Зонная теория твердых тел. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Фотопроводимость полупроводников. Красная граница собственной и примесной фотопроводимости. Фотосопротивления и их характеристики. Светодиод. Излучение светодиодов. Применение светодиодов.

 

ИЗУЧЕНИЕ ВЫПРЯМЛЯЮЩИХ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Лабораторная работа 3.10

Цель работы: снятие вольт - амперной характеристики диода, определение коэффициента выпрямления.

Принадлежности: установка для исследования полупроводниковых диодов.

Теоретическое введение

Контакт двух примесных полупроводников с различным типом проводимости называют электронно-дырочным переходом, или p-n – переходом. Создаются p-n-переходы методами сплавления, диффузии, эпитаксии и ионного легирования.