Понятие инжекции
Под инжекцией подразумевают отклонение концентрации основных носителей заряда (электроны) и неосновных (дырки) от их равновесного значения. Инжекция может наблюдаться при воздействии на поверхность материала, обладающего полупроводниковыми свойствами, светового облучения или при пропускании тока через р-п переход или точечный контакт. Опыт заключается в следующем. При освещении поверхности Полупроводника импульсным светом, сфокусированным на небольшую поверхность, в пластине возникает избыточное количество пар носителей зарядов (электронов и дырок). Это появление зарядов должно привести к возрастанию тока в цепи, а следовательно, и к появлению импульсов напряжения на резисторе.
В момент прекращения действия света образовавшиеся пары рекомбинируются, ток в цепи уменьшается и уровень напряжения падает. Таким образом, на экране осциллографа будет наблюдаться последовательность импульсов, частота которых будет соответствовать частоте вспышек света, а амплитуда зависит от расстояния между освещенным участком поверхности германиевой пластины и местом установки на нем точечного контакта. Пластина укрепляется на столике, поверхность которого может Смещаться относительно луча света в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях с помощью микрометрических винтов.
Величину смещения столика контролируют с помощью индикатора часового типа. Измеряя амплитуду напряжения импульсов при различных расстояниях между точечным контактом (коллектором) и световым пятном, можно по известным соотношениям рассчитать диффузионную длину неравновесных носителей. Перед началом демонстрации германиевую пластину подвергают обработке. Поверхность ее шлифуют с помощью наждачной бумаги, а затем протравливают,в кипящей перекиси водорода. После сушки пластину закрепляют на столике-манипуляторе, включают установку и подают напряжение на коллектор — точечный электрод из вольфрамовой (проволоки).
Момент касания конца проволоки с образцом отмечается по появлению тока коллектора (10—30 ма). При освещении образца узкой полосой света (шириной 0,1 мм) величина тока возрастает. При освещении импульсным светом (луч света прерывается либо вращающимся диском с отверстиями, либо колеблющейся в магнитном поле металлической пластиной) на экране осциллографа наблюдают последовательность импульсов. Прибор прост по конструкции и в то же время довольно наглядно демонстрирует инжектирование носителей зарядов. Он является хорошим примером того, как, проявляя творческую активность, можно создавать удачные демонстрационные пособия.
