Запитання для закріплення матеріалу.

1 Ергодичність стаціонарних випадкових процесів

2 Спектральна густина випадкового процесу

3 Функція автокореляції періодичного процесу.

4 Методика перетворень Фур’є на випадкові процеси

5 Властивості кореляційної функції і спектральної густини стаціонарного випадкового процесу

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича

Фізичний факультет

Кафедра електроніки і енергетики

КОНСПЕКТ ЗАЛІКОВОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТТЯ

з курсу «Взаємодія світла з речовиною напівпровідника»

Студент 515 групи

Андрущак Н. О.

Чернівці

2012

Предмет: Взаємодія світла з речовиною напівпровідника

Викладач: Андрущак Галина Олегівна

Проведена Андрущак Надією Олегівною

21. 02 На іі парі в 309 групі в 9-му корпусі лаб. №203

ТЕМА: Дослідження поглинання світла напівпровідниками

В інфрачервоній області спектру

Мета: поглинання світла домішками, дефектами, вільними носіями в напівпровіднику

Обладнання: інфрачервоний спектрофотометр, мікроінтерферометр,мікрометр, напівпровідникові зразки з різним ступенем підготовки

2 Методика експерименту

В області слабкого поглинання пропускання зразка визначається формулою:

Якщо врахувати, що при нормальному падінні світла для тонких зразків

, то

Вимірювання спектрів пропускання проводиться на двопроменевому інфрачервоному спектрофотометрі, призначеному для реєстрації спектрів поглинання та відбивання (при наявності приставки) різних речовин та вимірювання коефіцієнтів пропускання у широкому спектральному діапазоні, який працює за принципом порівняння двох світлових потоків різної інтенсивності (рис.1).

Рис. 1. Двопроменева оптична схема інфрачервоного спектрофотометра.

Джерелом світла є глобар (карбід – кремнієвий випромінювач). Світло від джерела S розділяється сферичними дзеркалами 1, 2, 3, 4 на пучки І і ІІ. В площину, в якій встановлені компенсуючий 5 і фотометричний клин 6, проектується зображення джерела випромінювання із збільшенням 1,85.

Світло відбите дзеркалами 7, 8, 9 дзеркальною поверхнею модулятора 10, спрямовується на торичне дзеркало 11. Пучки світла, що почергово перериваються, спрямовуються дзеркалами 11, 12 на вхідну щілину 13 і фокусуються у площині цієї щілини. Торичне дзеркало 11 і плоске дзеркало 12 проектують зображення джерела випромінювання на вхідну щілину монохроматора із збільшенням 1,42. Пройшовши вхідну щілину 13, світло плоским дзеркалом 14 направляється на параболічний об'єктив 15, у фокальній площині якого встановлені вхідна та вихідна щілини. Відбившись від об'єктива промені паралельним пучком падають на плоске дзеркало 16, яке спрямовує їх на одну з двох змінних дифракційних граток 17, які розкладають світло за довжинами хвиль.

Дифрагований промінь знову падає на плоске дзеркало 16 і, відбившись від нього, потрапляє на об'єктив 15, що поектується із збільшенням 1 зображення вхідної щілини за допомогою дзеркала 18 в площині вхідної щілини 19. Пройшовши вихідну щілину, промінь спрямовується плоским дзеркалом 20 на еліптичне дзеркало 21, котре утворює зображення вихідної щілини із збільшенням 0,125 на приймальному майданчику вісмутового болометра 22.

Зрізування вищих порядків спектру, котрі накладаються на перший робочий порядок, відбувається встановленими за вихідною щілиною п'ятьма інтерференційними фільтрами 23, які працюють на пропускання.

При відсутності поглинання в обох пучках на приймач випромінювання потрапляють, світлові потоки однакової інтенсивності, на вході підсилювальної системи при цьому сигнал відсутній. При наявності поглинання в одному з пучків на болометр потрапляють потоки різної інтенсивності, в результаті чого виникає змінний сигнал з частотою, рівною частоті переривання. Цей сигнал після підсилення і перетворення подається на обмотку електродвигуна, котрий переміщує фотометричний клин, зменшуючи до нуля різницю інтенсивностей пучків, що виникла. Фотометричний клин механічно зв'язаний пишучим пристроєм (пером) яке, переміщуючись, реєструє на бланку величину пропускання.