半導(dǎo)體光折變材料

《半導(dǎo)體光折變材料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃半導(dǎo)體光折變材料　　實驗十七光折變晶體材料中的光生伏打效應(yīng)　　光折變晶體內(nèi)載流子被激發(fā)后有三種遷移方式：擴散、漂移(當有外電場存在時)和光生伏打效應(yīng)。由此可見，光生伏打效應(yīng)也是光折變效應(yīng)的重要起因之一。對于具有異常光生伏打效應(yīng)的鐵電氧化物晶體材料來說，當有光照時，晶體材料內(nèi)會產(chǎn)生很高的光生伏打電場，而光生伏打電場將會直接影響到晶體材料內(nèi)載流子的遷移過程和內(nèi)部空間電荷場的形成及大小，進而影響到晶體材料中的光折變

2、效應(yīng)和光折變性能。研究鐵電氧化物晶體材料的光電導(dǎo)和光生伏打效應(yīng)對弄清晶體材料中載流子的遷移過程和載流子被俘獲后形成的空間電荷場的行為有著重要意義。　　一、實驗?zāi)康摹　?.了解光生伏打效應(yīng)原理　　2.了解光折變晶體內(nèi)載流子被激發(fā)后遷移方式3.了解暗電導(dǎo)和光電導(dǎo)　　二、實驗原理　　1光生伏打效應(yīng)　　在不施加任何外場的情況下，當鐵電晶體如：LiNbO3，LiTaO3[68]，KNbO3，目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新

3、戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　BaTiO3，SBN，KNSBN等受到均勻光照后，晶體中會有光生電流產(chǎn)生，電流方向沿著晶　　體極化軸方向，其值正比于光強。此電流稱為光生伏打電流，此現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng)。其電流密度可表示為:　　Jph??kI(1)其中：I為光強，?為晶體對光束的吸收系數(shù)，k為表征晶體和吸收中心的常數(shù)或稱為Glass常數(shù)?！　」馍螂娏魇窃诰鶆蚬廨椪諚l件下的鐵電體內(nèi)產(chǎn)生的，它不需任何外加電場，且總是沿著自發(fā)極化方向。短路時，均勻光照下

4、的鐵電體內(nèi)將有穩(wěn)定的電流流過。開路時，光生伏打電流對晶體電容器充電，從而形成宏觀電場，瞬態(tài)電流密度為:　　J?Jph+?E=-k?I+?E(2)其中，???d??ph，?d、?ph分別為無光照和有光照時的電導(dǎo)率，即：暗電導(dǎo)和光電導(dǎo)。經(jīng)麥克斯韋馳豫時間后，J=0。由此可得沿著自發(fā)極化方向的光生伏打電壓為：V?Ephd=　　k?I　　?d??ph　　d(3)　　d為晶體沿著極化方向的長度?！　τ诎雽?dǎo)體材料的光生伏打電壓，一般地說來，不管其機制如何，都不超過材料本身的禁帶寬度。但在鐵電氧化物晶體中情況卻有很大不同，同常出現(xiàn)

5、在晶體極軸　　25目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　兩端的光生伏打電壓高達10?10V，此值遠大于晶體材料的禁帶寬度。因此這是一種異常的光生伏打效應(yīng)。這種效應(yīng)的主要特點是光生伏打電流是在均勻光照的均勻鐵電體內(nèi)產(chǎn)生的，即它是在既無外場作用，又無內(nèi)部載流子梯度的情況下發(fā)生的，其方向是沿著自發(fā)極化方向。從微觀上講，這應(yīng)歸

6、結(jié)為電子的躍遷幾率和電子的自由程在極化方向上具有某種不對稱的緣故。如果鐵電晶體內(nèi)的雜質(zhì)中心勢分布是非對稱的，那么光激發(fā)電子從雜質(zhì)中心向?qū)кS遷也是不對稱的，由此導(dǎo)致光生電子在正負極軸方向上的運動幾率不同，也就導(dǎo)致了光生伏打電流的產(chǎn)生?！　?實驗測量及結(jié)果　　(1)樣品制備和實驗過程　　實驗中，首先沿著XYZ方向切割出一定大小的鉀鈉鈮酸鍶鋇或鈮酸鋰晶體樣品，然后在垂直于C軸的(001)面上渡上金電極，并加電場進行極化，最后對平行于C軸的晶面進行拋光、加工得到所需的實驗測試樣品。在實驗測試中，采用532nm固體激光照射到晶

7、體樣品的拋光面上。用超微電流計(10?14A)測量電路中的電流，直流電源串接在晶體和超微電流計之間。為了保持樣品表面干燥和清潔，將樣品放在一個干燥的樣品盒中，而且每次測量前都用酒精和丙酮擦洗樣品表面，消除表面電流對測量結(jié)果的影響。圖1給出了實驗測試過程示意圖。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　(2)光伏電流的動態(tài)特

8、性　　在一定光照條件下，測量鉀鈉鈮酸鍶鋇晶體樣品短路光生電流的動態(tài)響應(yīng)，結(jié)果見圖2。電流的正負是以樣品的自發(fā)極化正負方向來確定的。　　由圖2可以看出：短路光生電流的動態(tài)響應(yīng)的正負瞬態(tài)極大值基本相當，有時會出現(xiàn)負極略大的現(xiàn)象；正電流的持續(xù)時間較長而負電流的持續(xù)時間較短，其持續(xù)時間顯然都比麥克斯韋時間長得多?！　D2光生伏打電流的動態(tài)