Wyznaczanie energii aktywacji kryształu siarczku kadmu

 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z optyczną metodą wyznaczania energii przerwy wzbronionej w półprzewodnikach oraz techniką detekcji słabych sygnałów światła. Z badania współczynnika absorpcji w zależności od energii padających fotonów wyznaczana jest szerokość przerwy energetycznej kryształu CdS, czyli poszukiwana energia aktywacji.

Układ eksperymentalny składa się z lampy żarowej będącej źródłem światła, monochromatora i fotopowielacza. W praktyce nie jest mierzony bezpośrednio współczynnik absorpcji lecz transmisja światła przez kryształ.

Z uwagi na niewielkie natężenie światła przechodzącego przez badany kryształ, do jego zarejestrowania wykorzystywana jest technika detekcji fazoczułej. Uzyskany w ten sposób sygnał podawany jest na przetwornik analogowo-cyfrowy i rejestrowany w komputerze za pomocą programu Signal View.

W programie ćwiczenia student wyznacza krzywą dyspersji monochromatora na podstawie zarejestrowanego widma spektralnej lampy rtęciowej, mierzy widmo promieniowania lampy żarowej oraz widmo transmisyjne po przejściu przez kryształ CdS, a następnie z przeprowadzonych pomiarów wyznacza poszukiwaną energię aktywacji.