|
|
4,96E+10 |
|
|
20 |
4,38E-10 |
4,57E+10 |
|
30 |
6,89E-10 |
4,36E+10 |
|
40 |
9,45E-10 |
4,23E+10 |
|
50 |
1,23E-09 |
4,05E+10 |
|
60 |
1,50E-09 |
3,99E+10 |
|
70 |
1,75E-09 |
3,99E+10 |
|
80 |
2,01E-09 |
3,97E+10 |
|
90 |
2,27E-09 |
3,96E+10 |
|
100 |
2,53E-09 |
3,95E+10 |
Таблица 3.1.2.7. Результаты измерений вольт-амперных характеристик образцов нитрида алюминия при освещении.
Образцы
Сопротивление Ом
Удельная проводимость, ом-1 м-1
Кратность изменения сопротивления
Концентра-ция неравновесных носителей, м-3
Образец №1
4.47 1010
0.26 10-4
104
0.116 1018
Образец №2
4.4 1010
0.55 10-4
1.4 103
0.24 1018
Образец №3
4.3 1013
0.243 10-4
1.58 103
0.1 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 ВАХ при освещенности (кривая 1). Мощность излучения для ВАХ при освещении – 21.4 мкВт.
3.2. Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения.
Измерения зависимости фототока от интенсивности падающего излучения проводились с помощью фильтра БС-7, не пропускающего ультрафиолетовое излучение. Таким образом, влияние излучения видимой области спектра было исключено путем вычитания значений интенсивности и фототока, полученных при использовании фильтра из их интегральных значений.
Измерения проводились для одного образца при напряжении на нем – U=90 В.
Результаты измерений приведены в таблице 3.2. и на рисунке 3.2.
Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения можно аппроксимировать следующим выражением:
, где
Iф(А) – фототок; P (Вт) – мощность излучения; À и a – параметры, определяемы эмпирическим путем. Из найденной зависимости можно определить эти параметры:
À=2.4 104;
a=0.89
Таблица 3.2. Результаты измерений зависимости фототока от интенсивности падающего излучения.
Интенсивность, мкВт
Iф, А
0
0
5,33E-09
9,1E-12
1,07E-08
1,69E-11
2,13E-08
3,12E-11
1,07E-07
1,31E-10
2,67E-07
2,96E-10
7,20E-07
7,17E-10
Рисунок 3.2. Зависимость фототока от интенсивности падающего излучения.
3.3. Спектральные характеристики фотопроводимости нитрида алюминия.
Измерение спектральных характеристик фотопроводимости нитрида алюминия проводились с помощью установки, описанной в главе 2. Напряжение на образце – U=90 В.
Измерения проводились без учета интенсивности, поскольку очень трудно определить мощность излучения, прошедшего через монохроматор в области малых длин волн при l<0,25 мкм.
Чтобы привести кривую к нормальному виду, был использован калиброванный фотодиод и по нему были получены относительные значения количества падающих фотонов.
Фототок в области от 5.9 до 6.2 эВ трудно определим по причине большой погрешности при резком падении интенсивности света, вышедшего из монохроматора.
Результаты измерений приведены в таблице 3.3. и на рисунке 3.3.
Как видно из рисунка 3.3. фотопроводимость начинается при энергии фотонов 3.8 эВ. Поглощение имеет примесный характер. Максимум фотопроводимости приходится на промежуток энергий от 5.4 до 6.2 эВ. К сожалению, именно на промежутке от 5.9 до 6.2 эВ не удалось получить точных и достоверных значений фотопроводимости.
Таблица 3.3. Спектральная зависимость фотопроводимости нитрида алюминия.
Деления
l, анг.
hw, эВ
Iф, пА
Iф-Iт, пА
Ds, Cм
Ds/Dsmax
10,000
1985,924
6,244
24,280
24,120
2,680E-13
0,857
15,000
2013,286
6,159
26,480
26,320
2,924E-13
0,935
20,000
2040,648
6,077
27,600
27,440
3,049E-13
0,975
25,000
2068,010
5,996
28,220
28,060
3,118E-13
0,997
30,000
2095,372
5,918
28,300
28,140
3,127E-13
1,000
35,000
2122,734
5,842
28,000
27,840
3,093E-13
0,989
40,000
2150,096
5,767
27,900
27,740
3,082E-13
0,986
45,000
2177,458
5,695
27,500
27,340
3,038E-13
0,971
50,000
2204,820
5,624
27,200
27,040
3,004E-13
0,961
55,000
2232,182
5,555
26,770
26,610
2,957E-13
0,946
60,000
2259,544
5,488
25,870
25,710
2,857E-13
0,914
65,000
2286,906
5,422
24,820
24,660
2,740E-13
0,876
70,000
2314,268
5,358
23,750
23,590
2,621E-13
0,838
75,000
2341,630
5,295
22,190
22,030
2,448E-13
0,783
80,000
2368,992
5,234
20,520
20,360
2,262E-13
0,723
85,000
2396,354
5,175
18,200
18,040
2,004E-13
0,641
90,000
2423,716
5,116
16,400
16,240
1,804E-13
0,577
95,000
2451,078
5,059
14,500
14,340
1,593E-13
0,510
100,000
2478,440
5,003
12,680
12,520
1,391E-13
0,445
105,000
2505,802
4,949
11,000
10,840
1,204E-13
0,385
110,000
2533,164
4,895
9,110
8,950
9,944E-14
0,318
115,000
2560,526
4,843
8,000
7,840
8,711E-14
0,279
120,000
2587,888
4,792
7,110
6,950
7,722E-14
0,247
125,000
2615,250
4,741
5,880
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.