Фотоэлектрические свойства нитрида алюминия (стр. 6 из 10)

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

I_ф(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	5,720	6,356E-14	0,203
130,000	2642,612	4,692	4,860	4,700	5,222E-14	0,167
135,000	2669,974	4,644	3,980	3,820	4,244E-14	0,136
140,000	2697,336	4,597	3,300	3,140	3,489E-14	0,112
150,000	2752,060	4,506	2,210	2,050	2,278E-14	0,073
160,000	2806,784	4,418	1,510	1,350	1,500E-14	0,048
170,000	2861,508	4,333	1,070	0,910	1,011E-14	0,032
180,000	2916,232	4,252	0,768	0,608	6,756E-15	0,022
190,000	2970,956	4,174	0,574	0,414	4,600E-15	0,015
200,000	3025,680	4,098	0,469	0,309	3,433E-15	0,011
220,000	3135,128	3,955	0,398	0,238	2,644E-15	0,008
240,000	3244,576	3,822	0,373	0,213	2,367E-15	0,008