Порядок выполнения работы

1. Включить измерительные вольтметры, источник питания зондов и дать им прогреться в течение 10 минут.

2. Перевести вольтметр 1 в режим измерения постоянного тока. Выставить предел измерения 10 мА.

3. С помощью регулятора на блоке питания установить значение тока, протекающего через образец 10  0,05 мА.

4. Провести измерение напряжения на образце с помощью вольтметра 2 (левая сторона на лицевой панели управления), отжав клавишу «».

5. Провести измерение температуры образца. Для этого с помощью вольтметра 2 измерить термо-ЭДС с хромель-алюмелевой термопары, подсоединенной к образцу. Измерения проводить на правой половине вольтметра 2, после нажатия клавиши «».

6. Включить питание нагревателя с помощью прибора «ЛИПС». Для этого установить питание 15 В и включить тумблер «вкл. Нагрузки».

8. При повышении температуры на 5 градусов провести измерения тока и напряжения аналогично измерениям при комнатной температуре.

9. Дальнейшие измерения проводить с шагом в 5 - 10 градусов в температурном диапазоне от комнатной температуры до 100 С.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1) краткий конспект теоретической части;

2) результаты измерений и расчетов, оформленные в виде таблицы;

3) уравнение температурной зависимости подвижности в виде уравнения  = AT^p.

Контрольные вопросы

1. Подвижность носителей заряда.

2. Механизмы рассеяния носителей в полупроводниках.

3. Подвижность носителей заряда в полупроводниках в полярных и неполярных полупроводниках.

4. Температурная зависимость подвижности в полупроводниках.

5. Экспериментальное определение температурной зависимости подвижности носителей заряда.

Лабораторная работа № 6

Определение по ИК спектрам пропускания состава материала

и концентрации связей в тонких пленках сплавов

на основе аморфного кремния

Цель работы: ознакомление с методом определения состава материала и концентрации связей по ИК спектрам пропускания.

Теоретические сведения

Особенности ИК спектроскопии

Инфракрасная спектроскопия (ИКС) - это раздел спектрофотометрии, охватывающий длинноволновую область оптического спектра, границы которой достаточно условны: начинается она сразу за красной границей видимого спектра и простирается далеко в микроволновую область, т.е. область с длинами волн 0,8 - 300 мкм.

Методы ИКС позволяют проводить исследования структуры массивных образцов и пленок, не разрушая образец, что является их отличительной чертой и преимуществом по сравнению с другими методами анализа. Методы ИКС применимы для исследования практически всех веществ независимо от их физического состояния, цвета, кристаллической формы, молекулярного веса, числа компонентов, растворимости или числа фаз. С помощью этих методов можно получить информацию о строении молекул, характере их движения, взаимодействии между ними. Исключение составляют металлы, которые не могут анализироваться с помощью ИК-техники.

Сущность методов икс

В основе всех спектроскопических методов анализа структуры лежит поглощение молекулами лучистой энергии. Молекулы могут поглощать энергию в четырех областях электромагнитного спектра, в результате чего появляются вращательные, колебательные, колебательно-вращательные и электронные спектры. Поглощение в ИК диапазоне осуществляется благодаря фундаментальным растягивающим колебаниям большинства связей.

В ИКС излучение характеризуется длиной волны  [мкм] или волновым числом  = 1/ [см^–1]. В ИК исследованиях используют следующие спектральные диапазоны излучения:

- ближний или “фотографический” (0,8 - 2,5 мкм или 12500 - 4000 см ^–1);

- средний или “основной” (2,5 - 50 мкм или 4000 - 200 см ^–1);

- дальний (50 - 300 мкм или 200 - 30 см ^–1).

Спектр поглощения (пропускания) вещества - это распределение интенсивности поглощения (пропускания) в зависимости от  или . Обычно он представляет собой набор широких полос или тонких линий.

По числу и положению пиков поглощения на спектрограмме можно судить о природе вещества (качественный анализ), а по интенсивности полос - о его количестве (количественный анализ).

При наличии в спектре поглощения изолированных полос для его характеристики используют интегральную интенсивность всей полосы и ее полуширину (на середине высоты). В спектрах поглощения интенсивностью принято называть оптическую плотность А поглощающего слоя, связанную с интенсивностью падающего I₀ и прошедшего I световых потоков уравнением

A = lg I₀/I .