|
ГЛАВА 3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Вольт-амперные характеристики.3.1.1. Темновая вольт-амперная характеристикаТемновая вольт-амперная характеристика нитрида алюминия была получена с помощью установки, описанной в главе 2. Напряжение изменялось в диапазоне от 0 до 100 В. Результаты для двух полярностей приложенного напряжения приведены в таблицах 3.1.1.1. и 3.1.1.2. Как видно из графиков (рис. 3.1.1.1. и 3.1.1.2.), темновая вольт-амперная характеристика линейна, лишь при малых напряжениях наблюдается некоторая нелинейность, что объясняется поликристаллической структурой образца нитрида алюминия. Из угла наклона прямого участка ВАХ можно рассчитать темновую проводимость образца AlN, а учитывая геометрию образца, можно рассчитать удельную проводимость. , где l – длина образца; RТ – темновое сопротивление, рассчитанное из вольт-амперной характеристики ; D – ширина и h – толщина пленки нитрида алюминия. Исходя из этих данных, можно определить удельную проводимость образцов. Зная удельную проводимость материала и подвижность носителей заряда, можно рассчитать концентрацию носителей заряда в образце. , где n – концентрация носителей заряда в материале; mn – подвижность электронов. Согласно литературным данным, подвижность [6]. Из результатов исследований видно, что удельная проводимость исследуемых образцов практически однородна по площади, и незначительно изменяется от образца к образцу, что указывает на хорошую воспроизводимость технологии. Линейность вольт-амперных характеристик при больших напряжениях, а также тот факт, что они практически совпадают при изменении полярности прикладываемого напряжения, говорит о том, что алюминиевые контакты, нанесенные на поверхность образцов можно считать омическими. Таблица 3.1.1. Результаты измерений темновых вольт-амперных характеристик образцов нитрида алюминия | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Образцы |
Сопротивление Ом |
Удельная проводимость, ом-1 м-1 |
Концентрация носителей, м-3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Образец №1 |
4.47 1014 |
0.26 10-8 |
0.116 1014 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Образец №2 |
6.19 1013 |
0.27 10-7 |
0.11 1014 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Образец №3 |
6.81 1013 |
0.243 10-8 |
0.1 1014 |
Рисунок 3.1.1.1. Темновая вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия (образец №1) при различных полярностях приложенного напряжения.
Рисунок 3.1.1.2. Темновая вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия (образец №2).
Вольт-амперные характеристики нитрида алюминия при освещенности снимались при помощи установки, описанной в главе 2. Результаты измерений приведены в таблицах 3.1.2.1. и 3.1.2.2. Измерения проводились при мощности падающего излучения – 21.4 мкВт
Сравнивая темновую ВАХ образца и ВАХ при полной освещенности, мы можем определить:
· фотопроводимость материала;
· коэффициент умножения фототока;
· концентрацию неравновесных носителей заряда.
Фотопроводимость нитрида алюминия при освещении рассчитывается также как и его темновая проводимость, только вместо темнового сопротивления Rт, в формулу для расчета подставляется сопротивление при освещенности Rсв. Кратность изменения сопротивления определяется как отношение темнового сопротивления образца к его сопротивлению при освещении.
, где
RT – темновое сопротивление образца, Rñâ – его сопротивление при освещении.
Коцентрация неравновесных носителей заряда определяется из значения фотопроводимости образца и подвижности носителей заряда:
, где
sсв – фотопроводимость образца, mn – подвижность носителей заряда в материале. Результаты расчетов приведены в таблице 3.1.2.7.
Таблица 3.1.2.1. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1)
U, B
I, А
R, Ом
0
0,00E+00
5
9,55E-11
5,24E+10
10
1,97E-10
5,09E+10
20
4,02E-10
4,98E+10
30
6,04E-10
4,97E+10
40
8,10E-10
4,94E+10
50
1,05E-09
4,75E+10
60
1,26E-09
4,75E+10
70
1,48E-09
4,72E+10
80
1,69E-09
4,72E+10
90
1,91E-09
4,7E+10
100
2,13E-09
4,69E+10
Таблица 3.1.2.2. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №1) (противоположная полярность приложенного напряжения).
U, B
I, А
R, Ом
0
0,00E+00
5
9,36E-11
5,34E+10
10
1,96E-10
5,11E+10
20
4,04E-10
4,95E+10
30
6,12E-10
4,9E+10
40
8,23E-10
4,86E+10
50
1,07E-09
4,66E+10
60
1,28E-09
4,68E+10
70
1,48E-09
4,72E+10
80
1,70E-09
4,7E+10
90
1,93E-09
4,66E+10
100
2,16E-09
4,62E+10
Таблица 3.1.2.3. Вольт-амперная характеристика образца нитрида алюминия при освещенности (образец №2).
Новости |
Мои настройки |
|
© 2009 Все права защищены.