Методика проведения измерения

В настоящей лабораторной работе процессы излучения и поглощения света и полупроводниках с электронно-дырочным переходом изучаются с помощью измерения волы-амперных характеристик светодиода на основе фосфида галлия и фотодиода на основе кремния, составляющих оптическую пару: излучение светодиода падает на регистрирующую поверхность фотодиода.

Схемы электрических цепей, включающих светодиод и фотодиод, приведены на рис. 6

Рис. 6 Электрическая схема экспериментального макета

Оба диода размещены на стенде, включающем, цепь питания фотодиода вместе с соответствующими измерительными приборами. В состав стенда входят также переключатель, позволяющий изменить полярность поданного па диод напряжения, и потенциометр, изменение сопротивления которого дает возможность плавно регулировать величину напряжения на фотодиоде.

1 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Измерить вольтамперные характеристики фотодиода при его включении в прямом и обратим направлении при отключенном светодиоде.

Дли измерения прямой вольтамперные характеристики переключатель поставить в положение "1", обратной - в положение 3. Результаты измерений занести в таблицу 1:

Таблица 1

2. Подключить к светодиоду регулируемый источник постоянного напряжения в соответствии со схемой, приведенной на рис. 6.

3. Установить ток через светодиод соответствующий одному из значении, приведенных, в таблице 2, измерить напряжение на светодиоде, а затем снять вольтамперную характеристику фотодиода аналогично п. 1. Измерения выполнить для трех знамений тока через светодиод, и занести в нее результаты измерений в таблицу

4. Построить графики вольтамперной характеристики светодиода и семейства вольтамперных характеристик фотодиода для разных токов через светодиод. Для определенной величины o6ратного напряжения на фотодиоде, выбранной по указанию преподавателя, построить график зависимости тока через фотодиод от тока через светодиод.

5. На основании результатов измерений сделать вывод о характере зависимостей излучаемого светодиодом светового потока от силы текущего через светодиод тока и силы обратного тока через фотодиод от величины светового потока, падающего на его приемную поверхность. Объяснить установленные закономерности, исходя из квантовых представлений о процессах излучения и поглощения света в полупроводниках с электронно-дырочным переходом.

Контрольные вопросы