Laboratorium Fizyki II
SPRAWOZDANIE
„Optyczne i fotoelektryczne własności półprzewodników”
Wykonał:
Maciej Piątek gr. ID-M0-9
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było oszacowanie przerwy energetycznej dla materiałów, takich jak siarczek kadmu (CdS) i fosforek galu (GaP) oraz określenie na podstawie sporządzonych wykresów rodzajów przejść międzypasmowych dla poszczególnych materiałów.
2. Wstęp teoretyczny.
Efekt fotoelektryczny jest to zjawisko fizyczne polegające na emisji elektronów z powierzchni przedmiotu (zjawisko fotoelektryczne zwane również zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym dla odróżnienia od wewnętrznego);
· przeniesieniu nośników ładunku elektrycznego pomiędzy pasmami energetycznymi (tzw. zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne), w wyniku naświetlania
· promieniowaniem elektromagnetycznym (na przykład światłem widzialnym) o odpowiedniej częstotliwości, zależnej od rodzaju przedmiotu.
Emitowane w zjawisku fotoelektrycznym elektrony nazywa się czasem fotoelektronami. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła a jedynie od jego częstotliwości. Gdy oświetlanym ośrodkiem jest gaz, zachodzi zjawisko fotojonizacji, gdy zachodzi zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne mówi się o fotoprzewodnictwie. Odkrycie i wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego przyczyniło się do rozwoju korpuskularno-falowej teorii materii, w której obiektom mikroświata przypisywane są jednocześnie własności falowe i materialne (korpuskularne).
3. Obliczenia i wyniki.
Siarczek kadmu CdS
lambda[nm]
lambda[m]
hv[J]
T(0)
T(CdS)
T1
alfa
ln alfa
alfa*2
alfa*1/2
501
5,01E-07
3,96E-19
9477080
1184
0,000125
18173,55
9,807723
330277981
134,80932
502
5,02E-07
9777410
0,000121
18235,95
9,81115
332549815
135,04054
503
5,03E-07
3,95E-19
10277960
1200
0,000117
18308,96
9,815146
335217897
135,31059
504
5,04E-07
3,94E-19
10811880
1232
0,000114
18357,61
9,817799
337001830
135,49026
505
5,05E-07
3,93E-19
11312430
1296
0,000115
18346,84
9,817212
336606366
135,45049
506
5,06E-07
11746240
...
slimalke