ширина запрещенной зоны
.docМинистерство образования Российской Федерации
СПБГУАП
КАФЕДРА № 24
ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
|
|
|
|
|
|
|
должность, уч. степень, звание |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
|
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ |
«ШИРИНА ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ» |
по курсу: «Электронника.» |
Э.24.2201.001.ЛР |
|
|
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ(А)
|
СТУДЕНТ ГР. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2011
1)Цель работы: определение ширины запрещенной зоны селенида цинка(ZnSe) и фосфида галлия(GaP) путем излучения спектра их оптической прозрачности 640-400 нм.
2)Лабораторная
установка представляет собой
спектрофотометр СФ-26 с установленными
в нем пластинами исследуемых кристаллов.
Принцип работы прибора следующий: свет от источника (лампы накаливания) превращается в параллельный пучок и подается на диспергирующую призму, где разлагается в спектр. Требуемый участок спектра вырезается с помощью щели. Ширина щели может изменяться в пределах от 0.01 до 20 мм(1) и контролируется по шкале щель(2). Поток лучей вырезанного участка спектра попадает на фотоприемник, выходное напряжение которого регистрируется стрелочным прибором(3). Относительная интенсивность T светового потока отсчитывается по верхней шкале стрелочного прибора. Длина волны спектральной составляющей изменяется путем поворота диспергирующей призмы (4) и контролируется по шкале длина волны(5). Если на пути светового потока поместить исследуемый образец, то стрелочный прибор зарегистрирует только ту часть потока, которая пройдет через образец.
Принцип работы размещаются в светонепроницаемом отсеке спектрофотометра (кювете) между оптической системой и фотоприемником, закрепляются на специальной каретке и могут перемещаться в направлении перпендикулярном световому потоку с помощью выдвижного штока, на который насажена ручка(6). При полностью выдвинутом штоке на пути светового потока оказывается образец ZnSe, при полностью выведенном – образец GaP.
3) Результаты измерений и расчетов:
Таблица 3.1
|
Длины волны нм |
Результаты измерений |
Результаты расчетов |
||||
|
T0,% |
T1,% |
T2,% |
K=100%/T0 |
T1’=T1*K |
T2’=T2*K |
|
|
640 |
6.5 |
1 |
21.5 |
15.4 |
15.4 |
331.1 |
|
620 |
19 |
4.5 |
36 |
5.26 |
1.17 |
189.4 |
|
600 |
36 |
9 |
58 |
2/8 |
25/2 |
162/4 |
|
580 |
71 |
19 |
93 |
1.4 |
26.6 |
130.2 |
|
560 |
98.5 |
25.5 |
60.5 |
1.02 |
26.01 |
61.7 |
|
540 |
95 |
28.5 |
0 |
1.15 |
32.8 |
0 |
|
520 |
87 |
18/5 |
0 |
1.15 |
11.5 |
0 |
|
500 |
74 |
8.5 |
0 |
13.5 |
0 |
0 |
|
480 |
56.5 |
0 |
0 |
1.78 |
0 |
0 |
|
460 |
37.5 |
0 |
0 |
2.7 |
0 |
0 |
|
440 |
22 |
0 |
0 |
4.55 |
0 |
0 |
|
420 |
10 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
|
400 |
1.5 |
0 |
0 |
6.7 |
0 |
0 |
|
λ1=486 нм (ZnSe) |
λ2= 556 нм (GaP) |
4)Расчет ширины запрещенной зоны ΔW:
ΔW=(hc)\ λгр
а) ΔWg1=(6.67*10-34*3*108)\(486*10-9)=0.4*10-18Дж=2.5 эВ
б) ΔWg2=(6.67*10-34*3*108)\(556*10-9)=0.36*10-18Дж=2.25 эВ
5)Вывод: в данной лабораторной работе мы определили ширину запрещенной зоны ZnSe и GaP, из полученных результатов можно сказать что ширина запрещенной зоны ZnSe меньше ширины запрещенной зоны GaP, т.к. электроны ZnSe поглащают меньше квантов света чтобы попасть из валентной зоны в зону проводимости.