Математическое моделирование фотоэлектромагнитного эффекта
В данной части работы, пользуясь основными формулами ФМЭ, я рассмотрю зависимость тока ФМЭ от напряженности магнитного поля, интенсивности света, параметров материала и геометрических параметров пластины. В слабых магнитных полях (
, где
, где D – эффективный коэффициент биполярной диффузии. Зависимость D и L от напряженности магнитного поля проявляется по-разному при малой и большой скорости поверхностной рекомбинации. При слабой поверхностной рекомбинации (S<<D/L) получаем:
где q – заряд электрона, g0 – число электронных пар, генерируемых светом за 1 секунду на единице поверхности, Ln – диффузионная длина электрона, При этом, , где kb – постоянная Больцмана.
Находим g: , где g - число электронных пар, генерируемых светом за 1 секунду в единице объема, Основным параметром фотоэлектромагнитного эффекта, пригодным для измерения, является ток короткого замыкания ФМЭ. Целью математического моделирования является нахождение оптимальных параметров для дальнейшей реализации данного эффекта в различных устройствах. Исходные данные для математического моделирования: q = 1,6∙10-19 Кл,
А
H, A/м
Рис. 2. Семейство зависимостей тока короткого замыкания ФМЭ от магнитного поля при малой скорости поверхностной рекомбинации при различной интенсивности света J, фотонов/м2∙с: J1 = 1017, J2 = 2∙1017, J3 = 3∙1017 .
Из графика видно, что при
IФМЭ, А
Н, А/м Рис. 3. Семейство зависимостей тока короткого замыкания ФМЭ от магнитного поля при малой скорости поверхностной рекомбинации, J = 1017 фотонов/м2∙с.
Н, А/м Рис. 4. Семейство зависимостей тока короткого замыкания ФМЭ от магнитного поля при большой скорости поверхностной рекомбинации при различной интенсивности света J, фотонов/м2∙с: J1 = 1017, J2 = 2∙1017, J3 = 3∙1017 . При сильной поверхностной рекомбинации фотоэлектромагнитный ток оказывается меньше по величине:
В случае большой поверхностной рекомбинации ток ФМЭ сначала растет пропорционально магнитному полю, достигает максимума при Зависимость эффекта от интенсивности света более проста, чем зависимость от напряженности магнитного поля. Ток ФМЭ пропорционален освещенности как при слабом, так и при сильном фотосигнале: Однако в случае слабой и сильной освещенности отличаются такие параметры, как эффективная диффузионная длина и др., поэтому наклон прямой IФМЭ(J) различен при слабой и сильной освещенности. В толстом образце по мере уменьшения коэффициента поглощения
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|