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文档简介

少子寿命测量一、实验目的1.理解少子寿命测量仪的工作原理及掌握其使用方法；2.掌握少子寿命测量的原理和方法；二、实验原理1.额外载流子密度随时间的衰减规律一束光在一块n型半导体内均匀产生额外载流子n和p。在t0时刻，光照突然停止。考虑p（额外少数载流子）随时间衰减的过程,假设复合几率P为一常数（小注入条件下满足）。分析：1）单位时间内额外载流子密度的减少应等于复合率,即: . (1-1) 2）设复合几率P是与p (t)无关的恒量，则此方程的通解为: (1-2) 3）按初始条件p(0)p，于是得衰减式: (1-3)4)计算全部额外载流子的平均生存时间(P107)，即寿命: (1-4)2. 分析额外载流子密度随时间的衰减规律 1）绘出p（t）曲线，如下：2）分析可得：p(t+) = p(t)/e，这表明了：寿命即为额外载流子浓度减小到原值的1/e所经历的时间。3. 用光电导衰退法（PCD法）测量寿命的原理 （原理图见课本图3-3）这种衰减可通过硅单晶光电导电压的变化（示波器上）反应出来，我们给硅单晶施加一个脉冲光照，产生V（光电导电压），当光很快熄灭后，光电导电压V会以指数方式衰减，即：V=Vo (1-5)我们定义光电导衰退时间常数为实验观察到的表观寿命。三、实验方法1.分别接好示波器及少子寿命测试仪的电源线，联接寿命仪至示波器第2通道间的信号线。在寿命仪高频电极上各点上一小滴自来水，将测试样块放在两个电极上。2.打开示波器电源开关，稍后示波屏上会出现一条亮线，示波器面板上的开关、旋钮较多，首先要学会设置示波器、同步调节、扫描速度、Y轴增盖等开关。3.打开寿命仪的电源的开关，面板上的两个数字表均会有数字显示，打开光源开关，再旋转光强调节旋钮，在听到“叭”的一声后，随着旋钮旋转角度的增加光强指示表的数字会不断增大，一般情况下，只要示波器显示出较清晰、稳定的曲线就不要再增加光强（除非是做光强与寿命测量值关系实验）。寿命仪的开关顺序是：开：电源光源开关光强调节关：光强调节光源开关电源开关4.寿命仪光强调节开关打开后，示波屏上会出现指数衰减曲线，如果曲线不移定，可将示波器上的同步选择开关，从“自动”改为“正常”并仔细调节同步旋钮直至波形稳定。5. 读取寿命值，任取光电导衰退曲线上两点（t1,v1）、（t2,v2），其中V2=V1/e，则少子表观寿命。四、实验步骤选择CURSORS光标模式手动测量，进入手动测量界面，将波形大小调为6格（请根据垂直系统微调将信号调至6格），按照6格计算起止光标位置如下表：测
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