Спектральная чувствительность фотодиодов в барьером шоттки
Автор: Shvied • Декабрь 18, 2023 • Курсовая работа • 2,540 Слов (11 Страниц) • 98 Просмотры
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Приборостроительный факультет
Кафедра «Микро- и нанотехника»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Физика полупроводников и диэлектриков»
на тему
«СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ФОТОДИОДОВ С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ»
Исполнитель: студент группы 11304120
Шведов А.В
Руководитель: доцент каф. МНТ, к.т.н.
Сернов С.П.
Минск 2022 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Электронно-дырочный переход под воздействием света 6
1.2 Вольт-амперные характеристики освещенного p-n-перехода 7
1.3 Характеристики фотодиодов 8
1.4 Фотодиоды с барьером Шоттки 9
1.5 Фотоэффект на барьере Шоттки 12
1.5.1 Спектральная зависимость фототока контакта металл-полупроводник 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 15
ВВЕДЕНИЕ
Электронные приборы, в которых управление током осуществляется с помощью света, называются фотоэлектрическими приборами.
К ним относятся: ионные и электронные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фоторезисторы, фотогальванические элементы, фотодиоды и фототранзисторы.
В электронных и ионных фотоэлементах находит практическое применение внешний фотоэффект - возникновение эмиссии электронов при облучении поверхности металла или полупроводника светом. Установленная в 1888 г. А. Г. Столетовым пропорциональность тока фото-электронной эмиссии величине светового потока составляет основу действия этих фотоэлементов.
В фотоэлектронных умножителях также используется фотоэффект, по полученный фототок подвергается усилению путем вторичноэмиссионного умножения.
В фоторезисторах находит применение внутренний фотоэффект — возникновение неравновесных электронно-дырочных пар в полупроводнике под действием света, обусловливающее сильную зависимость электрического сопротивления полупроводника от интенсивности падающего па него света.
В фотогальванических элементах, фотодиодах н фототранзисторах используется фотогальванический эффект - возникновение электродвижущей силы в р-n-переходе в
результате разделения полем перехода электронно-дырочных пар, образующихся под действием света. Фотогальванические элементы сами являются источниками электродвижущей силы и могут работать без источников питания. Указанным свойством обладают также фотоэлементы, в которых используется фотомагнитоэлектрический эффект, открытый в 1934 г. И. К. Кикоиным и М.М. Носковым.
В этих приборах образующиеся под действием света электронно-дырочные пары диффундируют от поверхности вглубь полупроводника, где разделяются поперечным магнитным полем, что и обусловливает появление фотоэлектродвижущей силы.
Фотоэлектрические приборы находят широкое и разнообразное применение в науке и технике в качестве элементов, управляемых светом. Фотогальванические элементы, обладающие высоким КПД, позволяют осуществлять прямое преобразование солнечного света в электричество, чем обеспечивают использование неисчерпаемого источника энергии для космических кораблей и спутников [1].
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
– интеграл Ферми;[pic 1]
– энергия уровня Ферми;[pic 2]
- концентрацию носителей;[pic 3]
, – эффективные плотности состояний в зоне проводимости и валентной зоне, приведенные к краям этих зон, примыкающим к запрещенной зоне; [pic 4][pic 5]
и — функции распределения Ферми-Дирака, описывающие заполнение электронами состояний зоны проводимости и валентной зоны;[pic 6][pic 7]
и — плотности состояний в соответствующих зонах;[pic 8][pic 9]
— прозрачность туннельного барьера;[pic 10]
— некий коэффициент;[pic 11]
...