5.3. Порядок выполнения работы

1. Установить на оптической скамье фотосопротивление и источник света и собрать электрическую цепь, схема которой приведена на рис. 5.1.

2. По согласованию с преподавателем установить на фотосопротивлении значение напряжения U и, закрыв фотосопротивление рукой, измерить темновой ток I_тем (предел шкалы микроамперметра при этом установить равным 10 мкА). Результаты измерения записать в табл. 5.1.

3. Перемещая фотосопротивление вдоль оптической скамьи, измерить силу светового тока I_св при различных значениях расстояния r₁ между источником света и фотосопротивлением, т. е. при разных значениях освещенности Е фотосопротивления (микроамперметр при этих измерениях переключается на бóльший предел шкалы: 200 или 1000 мкА). Значения расстояния r₁ и соответствующие им значения силы тока I_св записать в табл. 5.1. Расстояние от источника света до фотосопротивления менять с шагом, равным 5 см. Повторить измерения, перемещая фотосопротивление в обратном направлении. Измерить значения расстояния r₂, соответствующие первоначальным значениям силы тока I_св.

Т а б л и ц а 5.1

Результаты измерений

Номер опыта	Напряжение на зажимах фотоэлемента U = ; темновой ток Iтем =
	Световой ток Iсв, А	Расстояние, м			Освещенность Е, лк	Сопротивление R, Ом
		r1	r2
1 2 … N

4. Рассчитать освещенность фотоэлемента по формуле:

(5.2)

где Р – сила света источника, которая принимается равной мощности лампы накаливания;

– среднее расстояние от источника света до фотосопротивления,

5. Вычислить сопротивление полупроводника по формуле:

. (5.3)

Полученное значение записать в табл. 5.1.

6. По данным табл. 5.1 построить график R = f (E).

7. Сделать вывод.

5.4. Контрольные вопросы

1. Металлы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения зонной теории твердых тел.

2. Пояснить механизм фотопроводимости для собственных и примесных полупроводников.

3. Как объяснить наличие красной границы λ₀ внутреннего фотоэффекта и резкое уменьшение фотопроводимости при λ >> λ₀?

4. Что такое темновой ток?

5. Почему для собственных полупроводников красная граница λ₀ находится в видимой части спектра, а для примесных – в инфракрасной?

Лабораторная работа 6

Полупроводниковый диод

Ц е л ь р а б о т ы: исследовать вольт-амперную характеристику полупроводникового диода.

П р и б о р ы и п р и н а д л е ж н о с т и: кремниевый диод марки КД212, генератор напряжения, миллиамперметр, микроамперметр, милливольтметр.

6.1. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки для измерения прямого тока приведена на рис. 6.1, а, обратного – на рис. 6.1, б.

Электрическая цепь (см. рис. 6.1) содержит генератор постоянного напряжения, милливольтметр, диод, миллиамперметр для измерения прямого тока и микроамперметр для измерения обратного тока. Напряжение, подаваемое на диод, можно регулировать ручкой на панели генератора.